Sr Examen

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Gráfico de la función y = x^3/3-5/2x^2+6x-1

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        3      2          
       x    5*x           
f(x) = -- - ---- + 6*x - 1
       3     2            
$$f{\left(x \right)} = \left(6 x + \left(\frac{x^{3}}{3} - \frac{5 x^{2}}{2}\right)\right) - 1$$
f = 6*x + x^3/3 - 5*x^2/2 - 1
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:
$$\left(6 x + \left(\frac{x^{3}}{3} - \frac{5 x^{2}}{2}\right)\right) - 1 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{27 \sqrt{462}}{4} + \frac{1161}{8}}}{3} - \frac{3}{4 \sqrt[3]{\frac{27 \sqrt{462}}{4} + \frac{1161}{8}}} + \frac{5}{2}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0.179816085744448$$
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^3/3 - 5*x^2/2 + 6*x - 1.
$$-1 + \left(\left(\frac{0^{3}}{3} - \frac{5 \cdot 0^{2}}{2}\right) + 0 \cdot 6\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -1$$
Punto:
(0, -1)
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
$$x^{2} - 5 x + 6 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = 3$$
Signos de extremos en los puntos:
(2, 11/3)

(3, 7/2)


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:
$$x_{1} = 3$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 2$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 2\right] \cup \left[3, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[2, 3\right]$$
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
$$2 x - 5 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{5}{2}$$

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