Sr Examen

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Gráfico de la función y = ((2*x-1)^3*sqrt(3*x+2))/((5*x+4)^2*sqrt(1-x))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                3   _________
       (2*x - 1) *\/ 3*x + 2 
f(x) = ----------------------
                 2   _______ 
        (5*x + 4) *\/ 1 - x  
$$f{\left(x \right)} = \frac{\left(2 x - 1\right)^{3} \sqrt{3 x + 2}}{\sqrt{1 - x} \left(5 x + 4\right)^{2}}$$
f = ((2*x - 1)^3*sqrt(3*x + 2))/((sqrt(1 - x)*(5*x + 4)^2))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = -0.8$$
$$x_{2} = 1$$
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:
$$\frac{\left(2 x - 1\right)^{3} \sqrt{3 x + 2}}{\sqrt{1 - x} \left(5 x + 4\right)^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = - \frac{2}{3}$$
$$x_{2} = \frac{1}{2}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0.500129671210464$$
$$x_{2} = 0.499935970576244$$
$$x_{3} = 0.500053386793841$$
$$x_{4} = 0.500102847424396$$
$$x_{5} = 0.499987263646785$$
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 ((2*x - 1)^3*sqrt(3*x + 2))/(((5*x + 4)^2*sqrt(1 - x))).
$$\frac{\left(-1 + 0 \cdot 2\right)^{3} \sqrt{0 \cdot 3 + 2}}{\sqrt{1 - 0} \left(0 \cdot 5 + 4\right)^{2}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{\sqrt{2}}{16}$$
Punto:
(0, -sqrt(2)/16)
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
$$\frac{1}{\sqrt{1 - x} \left(5 x + 4\right)^{2}} \left(\frac{3 \left(2 x - 1\right)^{3}}{2 \sqrt{3 x + 2}} + 6 \left(2 x - 1\right)^{2} \sqrt{3 x + 2}\right) + \frac{\left(2 x - 1\right)^{3} \sqrt{3 x + 2} \left(- \sqrt{1 - x} \left(50 x + 40\right) + \frac{\left(5 x + 4\right)^{2}}{2 \sqrt{1 - x}}\right)}{\left(1 - x\right) \left(5 x + 4\right)^{4}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{1}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{67}{90} - \frac{\sqrt[3]{\frac{304661}{54000} + \frac{7 \sqrt{39667935} i}{1200}}}{3} - \frac{2506}{675 \sqrt[3]{\frac{304661}{54000} + \frac{7 \sqrt{39667935} i}{1200}}}$$
Signos de extremos en los puntos:
(1/2, 0)

                                                                                                                                                                    3                                                                                            
                                                                                 /                                                      ___________________________\                                                                                             
                                                                                 |                                                     /                __________ |            ________________________________________________________________________________ 
                                                                                 |                                                    /  304661   7*I*\/ 39667935  |           /             ___________________________                                         
                                                                                 |                                               2*3 /   ------ + ---------------- |          /             /                __________                                          
                                                                                 |  112                   5012                     \/    54000          1200       |         /     7       /  304661   7*I*\/ 39667935                     2506                  
                                                                                 |- --- - ------------------------------------ - ----------------------------------| *      /    - -- - 3 /   ------ + ----------------  - ------------------------------------  
                                                    ___________________________  |   45            ___________________________                   3                 |       /       30   \/    54000          1200                   ___________________________  
                                                   /                __________   |                /                __________                                      |      /                                                        /                __________   
                                                  /  304661   7*I*\/ 39667935    |               /  304661   7*I*\/ 39667935                                       |     /                                                        /  304661   7*I*\/ 39667935    
                                               3 /   ------ + ----------------   |        675*3 /   ------ + ----------------                                      |    /                                                  225*3 /   ------ + ----------------   
   67                   2506                   \/    54000          1200         \            \/    54000          1200                                            /  \/                                                       \/    54000          1200         
(- -- - ------------------------------------ - --------------------------------, -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------)
   90            ___________________________                  3                                                                                                   2             _______________________________________________________________________________  
                /                __________                                       /                                                   ___________________________\             /            ___________________________                                          
               /  304661   7*I*\/ 39667935                                        |                                                  /                __________ |            /            /                __________                                           
        675*3 /   ------ + ----------------                                       |                                                 /  304661   7*I*\/ 39667935  |           /            /  304661   7*I*\/ 39667935                                            
            \/    54000          1200                                             |                                            5*3 /   ------ + ---------------- |          /          3 /   ------ + ----------------                                           
                                                                                  |5                    2506                     \/    54000          1200       |         /     157   \/    54000          1200                          2506                   
                                                                                  |-- - ------------------------------------ - ----------------------------------| *      /      --- + -------------------------------- + ------------------------------------   
                                                                                  |18            ___________________________                   3                 |       /        90                  3                            ___________________________   
                                                                                  |             /                __________                                      |      /                                                         /                __________    
                                                                                  |            /  304661   7*I*\/ 39667935                                       |     /                                                         /  304661   7*I*\/ 39667935     
                                                                                  |     135*3 /   ------ + ----------------                                      |    /                                                   675*3 /   ------ + ----------------    
                                                                                  \         \/    54000          1200                                            /  \/                                                        \/    54000          1200          


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
La función no tiene puntos máximos
Crece en todo el eje numérico
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = -0.8$$
$$x_{2} = 1$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(2 x - 1\right)^{3} \sqrt{3 x + 2}}{\sqrt{1 - x} \left(5 x + 4\right)^{2}}\right) = - \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(2 x - 1\right)^{3} \sqrt{3 x + 2}}{\sqrt{1 - x} \left(5 x + 4\right)^{2}}\right) = - \infty i$$
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 ((2*x - 1)^3*sqrt(3*x + 2))/(((5*x + 4)^2*sqrt(1 - x))), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\frac{1}{\sqrt{1 - x} \left(5 x + 4\right)^{2}} \left(2 x - 1\right)^{3} \sqrt{3 x + 2}}{x}\right) = \frac{8 \sqrt{3} i}{25}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = \frac{8 \sqrt{3} i x}{25}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{1}{\sqrt{1 - x} \left(5 x + 4\right)^{2}} \left(2 x - 1\right)^{3} \sqrt{3 x + 2}}{x}\right) = - \frac{8 \sqrt{3} i}{25}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = - \frac{8 \sqrt{3} i x}{25}$$
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:
$$\frac{\left(2 x - 1\right)^{3} \sqrt{3 x + 2}}{\sqrt{1 - x} \left(5 x + 4\right)^{2}} = \frac{\sqrt{2 - 3 x} \left(- 2 x - 1\right)^{3}}{\left(4 - 5 x\right)^{2} \sqrt{x + 1}}$$
- No
$$\frac{\left(2 x - 1\right)^{3} \sqrt{3 x + 2}}{\sqrt{1 - x} \left(5 x + 4\right)^{2}} = - \frac{\sqrt{2 - 3 x} \left(- 2 x - 1\right)^{3}}{\left(4 - 5 x\right)^{2} \sqrt{x + 1}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar