Sr Examen

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Gráfico de la función y = x^5-3*log(7*x-2)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        5                 
f(x) = x  - 3*log(7*x - 2)
$$f{\left(x \right)} = x^{5} - 3 \log{\left(7 x - 2 \right)}$$
f = x^5 - 3*log(7*x - 2)
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:
$$x^{5} - 3 \log{\left(7 x - 2 \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 0.429267213109454$$
$$x_{2} = 1.44401785101823$$
$$x_{3} = 1.44401785101823$$
$$x_{4} = 1.44401785101825$$
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^5 - 3*log(7*x - 2).
$$0^{5} - 3 \log{\left(-2 + 0 \cdot 7 \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - 3 \log{\left(2 \right)} - 3 i \pi$$
Punto:
(0, -3*log(2) - 3*pi*i)
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
$$5 x^{4} - \frac{21}{7 x - 2} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0.968281207531624$$
Signos de extremos en los puntos:
(0.968281207531624, -3.84089357129547)


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:
$$x_{1} = 0.968281207531624$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[0.968281207531624, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, 0.968281207531624\right]$$
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
$$20 x^{3} + \frac{147}{\left(7 x - 2\right)^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -0.58341181938831$$

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
$$\left[-0.58341181938831, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, -0.58341181938831\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(x^{5} - 3 \log{\left(7 x - 2 \right)}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{5} - 3 \log{\left(7 x - 2 \right)}\right) = \infty$$
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^5 - 3*log(7*x - 2), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x^{5} - 3 \log{\left(7 x - 2 \right)}}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{5} - 3 \log{\left(7 x - 2 \right)}}{x}\right) = \infty$$
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:
$$x^{5} - 3 \log{\left(7 x - 2 \right)} = - x^{5} - 3 \log{\left(- 7 x - 2 \right)}$$
- No
$$x^{5} - 3 \log{\left(7 x - 2 \right)} = x^{5} + 3 \log{\left(- 7 x - 2 \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar