Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = 2^(3*x+1)-3^x-6^(3*x-1)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

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

Solución numérica
$$x_{1} = -76.9855570613729$$
$$x_{2} = -110.985557061373$$
$$x_{3} = 0.662111936702832$$
$$x_{4} = -60.9855570613729$$
$$x_{5} = -96.9855570613729$$
$$x_{6} = -48.9855570613734$$
$$x_{7} = -100.985557061373$$
$$x_{8} = -38.985557070945$$
$$x_{9} = -98.9855570613729$$
$$x_{10} = -78.9855570613729$$
$$x_{11} = -74.9855570613729$$
$$x_{12} = -56.9855570613729$$
$$x_{13} = -118.985557061373$$
$$x_{14} = -112.985557061373$$
$$x_{15} = -50.985557061373$$
$$x_{16} = -84.9855570613729$$
$$x_{17} = -0.698149538775665$$
$$x_{18} = -46.9855570613766$$
$$x_{19} = -26.986795840981$$
$$x_{20} = -114.985557061373$$
$$x_{21} = -92.9855570613729$$
$$x_{22} = -80.9855570613729$$
$$x_{23} = -36.9855571294411$$
$$x_{24} = -104.985557061373$$
$$x_{25} = -28.9857311397934$$
$$x_{26} = -102.985557061373$$
$$x_{27} = -58.9855570613729$$
$$x_{28} = -66.9855570613729$$
$$x_{29} = -106.985557061373$$
$$x_{30} = -70.9855570613729$$
$$x_{31} = -64.9855570613729$$
$$x_{32} = -82.9855570613729$$
$$x_{33} = -44.9855570613995$$
$$x_{34} = -54.9855570613729$$
$$x_{35} = -88.9855570613729$$
$$x_{36} = -108.985557061373$$
$$x_{37} = -62.9855570613729$$
$$x_{38} = -72.9855570613729$$
$$x_{39} = -90.9855570613729$$
$$x_{40} = -86.9855570613729$$
$$x_{41} = -40.9855570627189$$
$$x_{42} = -30.9855815386827$$
$$x_{43} = -116.985557061373$$
$$x_{44} = -34.9855575454134$$
$$x_{45} = -52.9855570613729$$
$$x_{46} = -32.9855605034458$$
$$x_{47} = -24.9944115035602$$
$$x_{48} = -42.9855570615622$$
$$x_{49} = -68.9855570613729$$
$$x_{50} = -94.9855570613729$$
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^(3*x + 1) - 3^x - 6^(3*x - 1).
$$- \frac{1}{6} + \left(- 3^{0} + 2^{0 \cdot 3 + 1}\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{5}{6}$$
Punto:
(0, 5/6)
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
$$3 \cdot 2^{3 x + 1} \log{\left(2 \right)} - 3^{x} \log{\left(3 \right)} - 3 \cdot 6^{3 x - 1} \log{\left(6 \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -64.9855570613729$$
$$x_{2} = -100.985557061373$$
$$x_{3} = -38.9855570794908$$
$$x_{4} = -98.9855570613729$$
$$x_{5} = -108.985557061373$$
$$x_{6} = -58.9855570613729$$
$$x_{7} = -92.9855570613729$$
$$x_{8} = -104.985557061373$$
$$x_{9} = -50.985557061373$$
$$x_{10} = -70.9855570613729$$
$$x_{11} = -68.9855570613729$$
$$x_{12} = -86.9855570613729$$
$$x_{13} = 0.406588491722199$$
$$x_{14} = -54.9855570613729$$
$$x_{15} = -42.9855570617312$$
$$x_{16} = -44.9855570614233$$
$$x_{17} = -60.9855570613729$$
$$x_{18} = -36.9855571902116$$
$$x_{19} = -114.985557061373$$
$$x_{20} = -74.9855570613729$$
$$x_{21} = -1.35468731928638$$
$$x_{22} = -52.9855570613729$$
$$x_{23} = -76.9855570613729$$
$$x_{24} = -66.9855570613729$$
$$x_{25} = -48.9855570613739$$
$$x_{26} = -28.98588658966$$
$$x_{27} = -34.9855579775599$$
$$x_{28} = -82.9855570613729$$
$$x_{29} = -96.9855570613729$$
$$x_{30} = -40.9855570639207$$
$$x_{31} = -110.985557061373$$
$$x_{32} = -26.987903561424$$
$$x_{33} = -118.985557061373$$
$$x_{34} = -30.9856033924444$$
$$x_{35} = -94.9855570613729$$
$$x_{36} = -32.985563576505$$
$$x_{37} = -84.9855570613729$$
$$x_{38} = -80.9855570613729$$
$$x_{39} = -78.9855570613729$$
$$x_{40} = -62.9855570613729$$
$$x_{41} = -116.985557061373$$
$$x_{42} = -90.9855570613729$$
$$x_{43} = -88.9855570613729$$
$$x_{44} = -106.985557061373$$
$$x_{45} = -102.985557061373$$
$$x_{46} = -72.9855570613729$$
$$x_{47} = -112.985557061373$$
$$x_{48} = -56.9855570613729$$
$$x_{49} = -46.98555706138$$
Signos de extremos en los puntos:
(-64.98555706137287, -9.86301006293521e-32)

(-100.98555706137287, -6.57119426248568e-49)

(-38.98555707949082, -2.50704477444229e-19)

(-98.98555706137287, -5.91407483623711e-48)

(-108.98555706137287, -1.00155376657303e-52)

(-58.98555706137287, -7.19013433587977e-29)

(-92.98555706137287, -4.31136055561685e-45)

(-104.98555706137287, -8.11258550924158e-51)

(-50.985557061373015, -4.71744713776998e-25)

(-70.98555706137287, -1.35295062591704e-34)

(-68.98555706137287, -1.21765556332533e-33)

(-86.98555706137287, -3.14298184504469e-42)

(0.4065884917221987, 1.61250327852661)

(-54.98555706137288, -5.82400881206257e-27)

(-42.985557061731164, -3.09511706587306e-21)

(-44.98555706142326, -3.43901896324449e-22)

(-60.98555706137287, -7.98903815097752e-30)

(-36.9855571902116, -2.25634002253862e-18)

(-114.98555706137287, -1.37387347952405e-55)

(-74.98555706137287, -1.67030941471239e-36)

(-1.3546873192863802, -0.106305273005093)

(-52.985557061372894, -5.24160793085623e-26)

(-76.98555706137287, -1.85589934968044e-37)

(-66.98555706137287, -1.0958900069928e-32)

(-48.985557061373875, -4.24570242398897e-24)

(-28.98588658966001, -1.47984906071999e-14)

(-34.98555797755987, -2.03070426374413e-17)

(-82.98555706137287, -2.5458152944862e-40)

(-96.98555706137287, -5.3226673526134e-47)

(-40.98555706392071, -2.78560535258509e-20)

(-110.98555706137287, -1.11283751841448e-53)

(-26.987903561423952, -1.32891618422772e-13)

(-118.98555706137287, -1.69614009817784e-57)

(-30.98560339244445, -1.64478838758211e-15)

(-94.98555706137287, -4.79040061735206e-46)

(-32.98556357650499, -1.82762259550076e-16)

(-84.98555706137287, -2.82868366054022e-41)

(-80.98555706137287, -2.29123376503758e-39)

(-78.98555706137287, -2.06211038853382e-38)

(-62.98555706137287, -8.87670905664169e-31)

(-116.98555706137287, -1.52652608836006e-56)

(-90.98555706137287, -3.88022450005517e-44)

(-88.98555706137287, -3.49220205004965e-43)

(-106.98555706137287, -9.01398389915731e-52)

(-102.98555706137287, -7.30132695831742e-50)

(-72.98555706137287, -1.50327847324115e-35)

(-112.98555706137287, -1.23648613157165e-54)

(-56.98555706137287, -6.47112090229179e-28)

(-46.98555706137996, -3.82113218156454e-23)


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:
$$x_{1} = -1.35468731928638$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 0.406588491722199$$
Decrece en los intervalos
$$\left[-1.35468731928638, 0.406588491722199\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, -1.35468731928638\right] \cup \left[0.406588491722199, \infty\right)$$
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
$$18 \cdot 2^{3 x} \log{\left(2 \right)}^{2} - 3^{x} \log{\left(3 \right)}^{2} - \frac{3 \cdot 6^{3 x} \log{\left(6 \right)}^{2}}{2} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -76.9855570613729$$
$$x_{2} = -2.00697879867335$$
$$x_{3} = -34.9855587955227$$
$$x_{4} = -110.985557061373$$
$$x_{5} = -60.9855570613729$$
$$x_{6} = -96.9855570613729$$
$$x_{7} = -100.985557061373$$
$$x_{8} = -98.9855570613729$$
$$x_{9} = -78.9855570613729$$
$$x_{10} = -32.9855693931933$$
$$x_{11} = -74.9855570613729$$
$$x_{12} = -54.9855570613729$$
$$x_{13} = -56.9855570613729$$
$$x_{14} = -118.985557061373$$
$$x_{15} = -112.985557061373$$
$$x_{16} = -28.9861809127146$$
$$x_{17} = -30.9856447587725$$
$$x_{18} = 0.138212478149236$$
$$x_{19} = -44.9855570614682$$
$$x_{20} = -84.9855570613729$$
$$x_{21} = -50.9855570613731$$
$$x_{22} = -26.9900047867738$$
$$x_{23} = -36.9855573052375$$
$$x_{24} = -42.985557062051$$
$$x_{25} = -114.985557061373$$
$$x_{26} = -92.9855570613729$$
$$x_{27} = -80.9855570613729$$
$$x_{28} = -48.9855570613748$$
$$x_{29} = -52.9855570613729$$
$$x_{30} = -104.985557061373$$
$$x_{31} = -46.9855570613863$$
$$x_{32} = -94.9855570613729$$
$$x_{33} = -102.985557061373$$
$$x_{34} = -58.9855570613729$$
$$x_{35} = -66.9855570613729$$
$$x_{36} = -40.9855570661954$$
$$x_{37} = -70.9855570613729$$
$$x_{38} = -106.985557061373$$
$$x_{39} = -38.9855570956663$$
$$x_{40} = -82.9855570613729$$
$$x_{41} = -88.9855570613729$$
$$x_{42} = -108.985557061373$$
$$x_{43} = -62.9855570613729$$
$$x_{44} = -72.9855570613729$$
$$x_{45} = -90.9855570613729$$
$$x_{46} = -86.9855570613729$$
$$x_{47} = -116.985557061373$$
$$x_{48} = -68.9855570613729$$
$$x_{49} = -64.9855570613729$$

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
$$\left[-2.00697879867335, 0.138212478149236\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, -2.00697879867335\right] \cup \left[0.138212478149236, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- 6^{3 x - 1} + \left(2^{3 x + 1} - 3^{x}\right)\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(- 6^{3 x - 1} + \left(2^{3 x + 1} - 3^{x}\right)\right) = -\infty$$
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 2^(3*x + 1) - 3^x - 6^(3*x - 1), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 6^{3 x - 1} + \left(2^{3 x + 1} - 3^{x}\right)}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 6^{3 x - 1} + \left(2^{3 x + 1} - 3^{x}\right)}{x}\right) = -\infty$$
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:
$$- 6^{3 x - 1} + \left(2^{3 x + 1} - 3^{x}\right) = 2^{1 - 3 x} - 6^{- 3 x - 1} - 3^{- x}$$
- No
$$- 6^{3 x - 1} + \left(2^{3 x + 1} - 3^{x}\right) = - 2^{1 - 3 x} + 6^{- 3 x - 1} + 3^{- x}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar