Sr Examen

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Gráfico de la función y = e^(x)-(1+12*(-2)*x-3x^2)/(18*(-2)-1)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                          2
        x   1 - 24*x - 3*x 
f(x) = E  - ---------------
                  -37      
$$f{\left(x \right)} = e^{x} - \frac{- 3 x^{2} + \left(1 - 24 x\right)}{-37}$$
f = E^x - (-3*x^2 + 1 - 24*x)/(-37)
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:
$$e^{x} - \frac{- 3 x^{2} + \left(1 - 24 x\right)}{-37} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = -8.04194269653219$$
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 E^x - (1 - 24*x - 3*x^2)/(-37).
$$- \frac{- 3 \cdot 0^{2} + \left(1 - 0\right)}{-37} + e^{0}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{38}{37}$$
Punto:
(0, 38/37)
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
$$e^{x} - \frac{6 x}{37} - \frac{24}{37} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -4 - W\left(- \frac{37}{6 e^{4}}\right)$$
$$x_{2} = -4 - W_{-1}\left(- \frac{37}{6 e^{4}}\right)$$
Signos de extremos en los puntos:
                                          2                                    
                         /      /     -4\\        /     -4\          /     -4\ 
                         |      |-37*e  ||        |-37*e  |          |-37*e  | 
       /     -4\       3*|-4 - W|-------||    24*W|-------|    -4 - W|-------| 
       |-37*e  |  97     \      \   6   //        \   6   /          \   6   / 
(-4 - W|-------|, -- - -------------------- + ------------- + e               )
       \   6   /  37            37                  37                         

                                                  2                                            
                             /      /     -4    \\        /     -4    \          /     -4    \ 
                             |      |-37*e      ||        |-37*e      |          |-37*e      | 
       /     -4    \       3*|-4 - W|-------, -1||    24*W|-------, -1|    -4 - W|-------, -1| 
       |-37*e      |  97     \      \   6       //        \   6       /          \   6       / 
(-4 - W|-------, -1|, -- - ------------------------ + ----------------- + e                   )
       \   6       /  37              37                      37                               


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:
$$x_{1} = -4 - W_{-1}\left(- \frac{37}{6 e^{4}}\right)$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = -4 - W\left(- \frac{37}{6 e^{4}}\right)$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, -4 - W\left(- \frac{37}{6 e^{4}}\right)\right] \cup \left[-4 - W_{-1}\left(- \frac{37}{6 e^{4}}\right), \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[-4 - W\left(- \frac{37}{6 e^{4}}\right), -4 - W_{-1}\left(- \frac{37}{6 e^{4}}\right)\right]$$
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
$$e^{x} - \frac{6}{37} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \log{\left(\frac{6}{37} \right)}$$

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
$$\left[\log{\left(\frac{6}{37} \right)}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, \log{\left(\frac{6}{37} \right)}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(e^{x} - \frac{- 3 x^{2} + \left(1 - 24 x\right)}{-37}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(e^{x} - \frac{- 3 x^{2} + \left(1 - 24 x\right)}{-37}\right) = \infty$$
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 E^x - (1 - 24*x - 3*x^2)/(-37), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{e^{x} - \frac{- 3 x^{2} + \left(1 - 24 x\right)}{-37}}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{e^{x} - \frac{- 3 x^{2} + \left(1 - 24 x\right)}{-37}}{x}\right) = \infty$$
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:
$$e^{x} - \frac{- 3 x^{2} + \left(1 - 24 x\right)}{-37} = - \frac{3 x^{2}}{37} + \frac{24 x}{37} + \frac{1}{37} + e^{- x}$$
- No
$$e^{x} - \frac{- 3 x^{2} + \left(1 - 24 x\right)}{-37} = \frac{3 x^{2}}{37} - \frac{24 x}{37} - \frac{1}{37} - e^{- x}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar