Sr Examen

Gráfico de la función y = 6(x-1)1/x²+3

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       6*(x - 1)    
f(x) = --------- + 3
            2       
           x        
f(x)=3+6(x1)x2f{\left(x \right)} = 3 + \frac{6 \left(x - 1\right)}{x^{2}}
f = 3 + (6*(x - 1))/x^2
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-50002500
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
x1=0x_{1} = 0
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:
3+6(x1)x2=03 + \frac{6 \left(x - 1\right)}{x^{2}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=1+3x_{1} = -1 + \sqrt{3}
x2=31x_{2} = - \sqrt{3} - 1
Solución numérica
x1=0.732050807568877x_{1} = 0.732050807568877
x2=2.73205080756888x_{2} = -2.73205080756888
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 (6*(x - 1))/x^2 + 3.
(1)602+3\frac{\left(-1\right) 6}{0^{2}} + 3
Resultado:
f(0)=~f{\left(0 \right)} = \tilde{\infty}
signof no cruza Y
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
ddxf(x)=0\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:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} =
primera derivada
6x212(x1)x3=0\frac{6}{x^{2}} - \frac{12 \left(x - 1\right)}{x^{3}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=2x_{1} = 2
Signos de extremos en los puntos:
(2, 9/2)


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:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
x1=2x_{1} = 2
Decrece en los intervalos
(,2]\left(-\infty, 2\right]
Crece en los intervalos
[2,)\left[2, \infty\right)
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
d2dx2f(x)=0\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:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} =
segunda derivada
12(2+3(x1)x)x3=0\frac{12 \left(-2 + \frac{3 \left(x - 1\right)}{x}\right)}{x^{3}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=3x_{1} = 3
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
x1=0x_{1} = 0

limx0(12(2+3(x1)x)x3)=\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{12 \left(-2 + \frac{3 \left(x - 1\right)}{x}\right)}{x^{3}}\right) = -\infty
limx0+(12(2+3(x1)x)x3)=\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{12 \left(-2 + \frac{3 \left(x - 1\right)}{x}\right)}{x^{3}}\right) = -\infty
- los límites son iguales, es decir omitimos el punto correspondiente

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
[3,)\left[3, \infty\right)
Convexa en los intervalos
(,3]\left(-\infty, 3\right]
Asíntotas verticales
Hay:
x1=0x_{1} = 0
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limx(3+6(x1)x2)=3\lim_{x \to -\infty}\left(3 + \frac{6 \left(x - 1\right)}{x^{2}}\right) = 3
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=3y = 3
limx(3+6(x1)x2)=3\lim_{x \to \infty}\left(3 + \frac{6 \left(x - 1\right)}{x^{2}}\right) = 3
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=3y = 3
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (6*(x - 1))/x^2 + 3, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(3+6(x1)x2x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{3 + \frac{6 \left(x - 1\right)}{x^{2}}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(3+6(x1)x2x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{3 + \frac{6 \left(x - 1\right)}{x^{2}}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
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:
3+6(x1)x2=3+6x6x23 + \frac{6 \left(x - 1\right)}{x^{2}} = 3 + \frac{- 6 x - 6}{x^{2}}
- No
3+6(x1)x2=36x6x23 + \frac{6 \left(x - 1\right)}{x^{2}} = -3 - \frac{- 6 x - 6}{x^{2}}
- No
es decir, función
no es
par ni impar