Sr Examen

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y=((x-2)^2(x-3))/((x-2)(x-4))

Gráfico de la función y = y=((x-2)^2(x-3))/((x-2)(x-4))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              2        
       (x - 2) *(x - 3)
f(x) = ----------------
       (x - 2)*(x - 4) 
$$f{\left(x \right)} = \frac{\left(x - 3\right) \left(x - 2\right)^{2}}{\left(x - 4\right) \left(x - 2\right)}$$
f = ((x - 3)*(x - 2)^2)/(((x - 4)*(x - 2)))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = 4$$
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:
$$\frac{\left(x - 3\right) \left(x - 2\right)^{2}}{\left(x - 4\right) \left(x - 2\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = 3$$
Solución numérica
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = 3$$
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 ((x - 2)^2*(x - 3))/(((x - 2)*(x - 4))).
$$\frac{\left(-3\right) \left(-2\right)^{2}}{\left(-4\right) \left(-1\right) 2}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{3}{2}$$
Punto:
(0, -3/2)
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
$$\frac{\left(6 - 2 x\right) \left(x - 3\right)}{\left(x - 4\right)^{2}} + \frac{1}{\left(x - 4\right) \left(x - 2\right)} \left(\left(x - 3\right) \left(2 x - 4\right) + \left(x - 2\right)^{2}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 4 - \sqrt{2}$$
$$x_{2} = \sqrt{2} + 4$$
Signos de extremos en los puntos:
               ___ /      ___\ /      ___\  
       ___  -\/ 2 *\1 - \/ 2 /*\2 - \/ 2 /  
(4 - \/ 2, -------------------------------)
                           2                

              ___ /      ___\ /      ___\ 
       ___  \/ 2 *\1 + \/ 2 /*\2 + \/ 2 / 
(4 + \/ 2, -----------------------------)
                          2               


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:
$$x_{1} = \sqrt{2} + 4$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 4 - \sqrt{2}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 4 - \sqrt{2}\right] \cup \left[\sqrt{2} + 4, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[4 - \sqrt{2}, \sqrt{2} + 4\right]$$
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
$$\frac{2 \left(\frac{3 x - 7}{x - 2} + \frac{\left(x - 3\right) \left(\left(x - 3\right) \left(\frac{1}{x - 2} + \frac{1}{x - 4}\right) + \frac{x - 3}{x - 2} - 1 + \frac{x - 3}{x - 4}\right)}{x - 4} - \frac{2 \left(x - 3\right) \left(3 x - 8\right)}{\left(x - 4\right) \left(x - 2\right)}\right)}{x - 4} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = 4$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(x - 3\right) \left(x - 2\right)^{2}}{\left(x - 4\right) \left(x - 2\right)}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(x - 3\right) \left(x - 2\right)^{2}}{\left(x - 4\right) \left(x - 2\right)}\right) = \infty$$
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 ((x - 2)^2*(x - 3))/(((x - 2)*(x - 4))), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\frac{1}{\left(x - 4\right) \left(x - 2\right)} \left(x - 3\right) \left(x - 2\right)^{2}}{x}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{1}{\left(x - 4\right) \left(x - 2\right)} \left(x - 3\right) \left(x - 2\right)^{2}}{x}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x$$
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:
$$\frac{\left(x - 3\right) \left(x - 2\right)^{2}}{\left(x - 4\right) \left(x - 2\right)} = \frac{\left(- x - 3\right) \left(- x - 2\right)}{- x - 4}$$
- No
$$\frac{\left(x - 3\right) \left(x - 2\right)^{2}}{\left(x - 4\right) \left(x - 2\right)} = - \frac{\left(- x - 3\right) \left(- x - 2\right)}{- x - 4}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = y=((x-2)^2(x-3))/((x-2)(x-4))