Sr Examen

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Gráfico de la función y = (4*x^2-7*x+3)*(4*x+5)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       /   2          \          
f(x) = \4*x  - 7*x + 3/*(4*x + 5)
$$f{\left(x \right)} = \left(4 x + 5\right) \left(\left(4 x^{2} - 7 x\right) + 3\right)$$
f = (4*x + 5)*(4*x^2 - 7*x + 3)
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:
$$\left(4 x + 5\right) \left(\left(4 x^{2} - 7 x\right) + 3\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = - \frac{5}{4}$$
$$x_{2} = \frac{3}{4}$$
$$x_{3} = 1$$
Solución numérica
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = -1.25$$
$$x_{3} = 0.75$$
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 (4*x^2 - 7*x + 3)*(4*x + 5).
$$\left(0 \cdot 4 + 5\right) \left(\left(4 \cdot 0^{2} - 0\right) + 3\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 15$$
Punto:
(0, 15)
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
$$\left(4 x + 5\right) \left(8 x - 7\right) + 4 \left(4 x^{2} - 7 x\right) + 12 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{1}{6} - \frac{\sqrt{73}}{12}$$
$$x_{2} = \frac{1}{6} + \frac{\sqrt{73}}{12}$$
Signos de extremos en los puntos:
                           /                   2           \ 
       ____  /       ____\ |       /      ____\        ____| 
 1   \/ 73   |17   \/ 73 | |11     |1   \/ 73 |    7*\/ 73 | 
(- - ------, |-- - ------|*|-- + 4*|- - ------|  + --------|)
 6     12    \3      3   / \6      \6     12  /       12   / 

                           /                   2           \ 
       ____  /       ____\ |       /      ____\        ____| 
 1   \/ 73   |17   \/ 73 | |11     |1   \/ 73 |    7*\/ 73 | 
(- + ------, |-- + ------|*|-- + 4*|- + ------|  - --------|)
 6     12    \3      3   / \6      \6     12  /       12   / 


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:
Puntos mínimos de la función:
$$x_{1} = \frac{1}{6} + \frac{\sqrt{73}}{12}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \frac{1}{6} - \frac{\sqrt{73}}{12}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{1}{6} - \frac{\sqrt{73}}{12}\right] \cup \left[\frac{1}{6} + \frac{\sqrt{73}}{12}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[\frac{1}{6} - \frac{\sqrt{73}}{12}, \frac{1}{6} + \frac{\sqrt{73}}{12}\right]$$
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
$$16 \left(6 x - 1\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{1}{6}$$

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
$$\left[\frac{1}{6}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{1}{6}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(4 x + 5\right) \left(\left(4 x^{2} - 7 x\right) + 3\right)\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(4 x + 5\right) \left(\left(4 x^{2} - 7 x\right) + 3\right)\right) = \infty$$
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 (4*x^2 - 7*x + 3)*(4*x + 5), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(4 x + 5\right) \left(\left(4 x^{2} - 7 x\right) + 3\right)}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(4 x + 5\right) \left(\left(4 x^{2} - 7 x\right) + 3\right)}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\left(4 x + 5\right) \left(\left(4 x^{2} - 7 x\right) + 3\right) = \left(5 - 4 x\right) \left(4 x^{2} + 7 x + 3\right)$$
- No
$$\left(4 x + 5\right) \left(\left(4 x^{2} - 7 x\right) + 3\right) = - \left(5 - 4 x\right) \left(4 x^{2} + 7 x + 3\right)$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar