Sr Examen

Gráfico de la función y = -exp(-x)-exp(2*x/3)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                2*x
                ---
          -x     3 
f(x) = - e   - e   
$$f{\left(x \right)} = - e^{\frac{2 x}{3}} - e^{- x}$$
f = -exp((2*x)/3) - exp(-x)
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:
$$- e^{\frac{2 x}{3}} - e^{- x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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 -exp(-x) - exp((2*x)/3).
$$- e^{- 0} - e^{\frac{0 \cdot 2}{3}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -2$$
Punto:
(0, -2)
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
$$- \frac{2 e^{\frac{2 x}{3}}}{3} + e^{- x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 3 \log{\left(\frac{2^{\frac{4}{5}} \sqrt[5]{3}}{2} \right)}$$
Signos de extremos en los puntos:
      / 4/5 5 ___\      3/5  2/5 
      |2   *\/ 3 |  -5*2   *3    
(3*log|----------|, ------------)
      \    2     /       6       


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:
$$x_{1} = 3 \log{\left(\frac{2^{\frac{4}{5}} \sqrt[5]{3}}{2} \right)}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 3 \log{\left(\frac{2^{\frac{4}{5}} \sqrt[5]{3}}{2} \right)}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[3 \log{\left(\frac{2^{\frac{4}{5}} \sqrt[5]{3}}{2} \right)}, \infty\right)$$
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
$$- (\frac{4 e^{\frac{2 x}{3}}}{9} + e^{- x}) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- e^{\frac{2 x}{3}} - e^{- x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(- e^{\frac{2 x}{3}} - e^{- x}\right) = -\infty$$
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 -exp(-x) - exp((2*x)/3), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- e^{\frac{2 x}{3}} - e^{- x}}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- e^{\frac{2 x}{3}} - e^{- x}}{x}\right) = -\infty$$
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:
$$- e^{\frac{2 x}{3}} - e^{- x} = - e^{x} - e^{- \frac{2 x}{3}}$$
- No
$$- e^{\frac{2 x}{3}} - e^{- x} = e^{x} + e^{- \frac{2 x}{3}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar