Sr Examen

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Gráfico de la función y = -200+25.45*x-0.5592*x^2+0.1045*x^3-8.776*10^(-3)*x^4+3.76*10^(-4)*x^5-8.649*10^(-6)*x^6

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              509*x           2           3   1097*0.001  4   94*0.0001  5   8649*1.0e-6  6
f(x) = -200 + ----- - 0.5592*x  + 0.1045*x  - ----------*x  + ---------*x  - -----------*x 
                20                               125              25             1000      
$$f{\left(x \right)} = - \frac{1.0 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000} x^{6} + \left(\frac{0.0001 \cdot 94}{25} x^{5} + \left(- \frac{0.001 \cdot 1097}{125} x^{4} + \left(0.1045 x^{3} + \left(- 0.5592 x^{2} + \left(\frac{509 x}{20} - 200\right)\right)\right)\right)\right)$$
f = -1.0e-6*8649/1000*x^6 + (0.0001*94/25)*x^5 - 0.001*1097/125*x^4 + 0.1045*x^3 - 0.5592*x^2 + 509*x/20 - 200
Gráfico de la función
Puntos de cruce con el eje de coordenadas X
El gráfico de la función cruce el eje X con f = 0
o sea hay que resolver la ecuación:
$$- \frac{1 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000} x^{6} + \left(\frac{0.0001 \cdot 94}{25} x^{5} + \left(- \frac{0.001 \cdot 1097}{125} x^{4} + \left(0.1045 x^{3} + \left(- 0.5592 x^{2} + \left(\frac{509 x}{20} - 200\right)\right)\right)\right)\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 8.18618372272148$$
$$x_{2} = 23.5847907900523$$
Solución numérica
$$x_{1} = 8.18618372272148$$
$$x_{2} = 23.5847907900523$$
Puntos de cruce con el eje de coordenadas Y
El gráfico cruce el eje Y cuando x es igual a 0:
sustituimos x = 0 en -200 + 509*x/20 - 0.5592*x^2 + 0.1045*x^3 - 1097*0.001/125*x^4 + (94*0.0001/25)*x^5 - 8649*1.0e-6/1000*x^6.
$$\left(\left(\left(\left(\left(-200 + \frac{0 \cdot 509}{20}\right) - 0.5592 \cdot 0^{2}\right) + 0.1045 \cdot 0^{3}\right) - 0^{4} \frac{0.001 \cdot 1097}{125}\right) + 0^{5} \frac{0.0001 \cdot 94}{25}\right) - 0^{6} \frac{1 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -200$$
Punto:
(0, -200)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = $$
primera derivada
$$- 5.1894 \cdot 10^{-5} x^{5} + 0.00188 x^{4} - 0.035104 x^{3} + 0.3135 x^{2} - 1.1184 x + \frac{509}{20} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 18.1945869071791$$
Signos de extremos en los puntos:
(18.1945869071791, 181.543291377392)


Intervalos de crecimiento y decrecimiento de la función:
Hallemos los intervalos donde la función crece y decrece y también los puntos mínimos y máximos de la función, para lo cual miramos cómo se comporta la función en los extremos con desviación mínima del extremo:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 18.1945869071791$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 18.1945869071791\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[18.1945869071791, \infty\right)$$
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(la segunda derivada es igual a cero),
las raíces de la ecuación obtenida serán los puntos de flexión para el gráfico de la función indicado:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = $$
segunda derivada
$$- 0.00025947 x^{4} + 0.00752 x^{3} - 0.105312 x^{2} + 0.627 x - 1.1184 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 3.01882712779742$$
$$x_{2} = 7.59548257517236$$

Intervalos de convexidad y concavidad:
Hallemos los intervales donde la función es convexa o cóncava, para eso veamos cómo se comporta la función en los puntos de flexiones:
Cóncava en los intervalos
$$\left[3.01882712779742, 7.59548257517236\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 3.01882712779742\right] \cup \left[7.59548257517236, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- \frac{1 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000} x^{6} + \left(\frac{0.0001 \cdot 94}{25} x^{5} + \left(- \frac{0.001 \cdot 1097}{125} x^{4} + \left(0.1045 x^{3} + \left(- 0.5592 x^{2} + \left(\frac{509 x}{20} - 200\right)\right)\right)\right)\right)\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{1 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000} x^{6} + \left(\frac{0.0001 \cdot 94}{25} x^{5} + \left(- \frac{0.001 \cdot 1097}{125} x^{4} + \left(0.1045 x^{3} + \left(- 0.5592 x^{2} + \left(\frac{509 x}{20} - 200\right)\right)\right)\right)\right)\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la derecha
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función -200 + 509*x/20 - 0.5592*x^2 + 0.1045*x^3 - 1097*0.001/125*x^4 + (94*0.0001/25)*x^5 - 8649*1.0e-6/1000*x^6, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- \frac{1 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000} x^{6} + \left(\frac{0.0001 \cdot 94}{25} x^{5} + \left(- \frac{0.001 \cdot 1097}{125} x^{4} + \left(0.1045 x^{3} + \left(- 0.5592 x^{2} + \left(\frac{509 x}{20} - 200\right)\right)\right)\right)\right)}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \frac{1 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000} x^{6} + \left(\frac{0.0001 \cdot 94}{25} x^{5} + \left(- \frac{0.001 \cdot 1097}{125} x^{4} + \left(0.1045 x^{3} + \left(- 0.5592 x^{2} + \left(\frac{509 x}{20} - 200\right)\right)\right)\right)\right)}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la derecha
Paridad e imparidad de la función
Comprobemos si la función es par o impar mediante las relaciones f = f(-x) и f = -f(-x).
Pues, comprobamos:
$$- \frac{1 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000} x^{6} + \left(\frac{0.0001 \cdot 94}{25} x^{5} + \left(- \frac{0.001 \cdot 1097}{125} x^{4} + \left(0.1045 x^{3} + \left(- 0.5592 x^{2} + \left(\frac{509 x}{20} - 200\right)\right)\right)\right)\right) = - \frac{1 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000} x^{6} - 0.000376 x^{5} - \frac{0.001 \cdot 1097}{125} x^{4} - 0.1045 x^{3} - 0.5592 x^{2} - \frac{509 x}{20} - 200$$
- No
$$- \frac{1 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000} x^{6} + \left(\frac{0.0001 \cdot 94}{25} x^{5} + \left(- \frac{0.001 \cdot 1097}{125} x^{4} + \left(0.1045 x^{3} + \left(- 0.5592 x^{2} + \left(\frac{509 x}{20} - 200\right)\right)\right)\right)\right) = \frac{1 \cdot 10^{-6} \cdot 8649}{1000} x^{6} + 0.000376 x^{5} + \frac{0.001 \cdot 1097}{125} x^{4} + 0.1045 x^{3} + 0.5592 x^{2} + \frac{509 x}{20} + 200$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar