Sr Examen

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Gráfico de la función y = -7/6x^6+5x^4-14

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            6            
         7*x       4     
f(x) = - ---- + 5*x  - 14
          6              
$$f{\left(x \right)} = \left(- \frac{7 x^{6}}{6} + 5 x^{4}\right) - 14$$
f = -7*x^6/6 + 5*x^4 - 14
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:
$$\left(- \frac{7 x^{6}}{6} + 5 x^{4}\right) - 14 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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 -7*x^6/6 + 5*x^4 - 14.
$$-14 + \left(- \frac{7 \cdot 0^{6}}{6} + 5 \cdot 0^{4}\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -14$$
Punto:
(0, -14)
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
$$- 7 x^{5} + 20 x^{3} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = - \frac{2 \sqrt{35}}{7}$$
$$x_{3} = \frac{2 \sqrt{35}}{7}$$
Signos de extremos en los puntos:
(0, -14)

      ____       
 -2*\/ 35   -58  
(---------, ----)
     7      147  

     ____       
 2*\/ 35   -58  
(--------, ----)
    7      147  


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:
$$x_{3} = - \frac{2 \sqrt{35}}{7}$$
$$x_{3} = \frac{2 \sqrt{35}}{7}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{2 \sqrt{35}}{7}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[\frac{2 \sqrt{35}}{7}, \infty\right)$$
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
$$5 x^{2} \left(12 - 7 x^{2}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = - \frac{2 \sqrt{21}}{7}$$
$$x_{3} = \frac{2 \sqrt{21}}{7}$$

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
$$\left[- \frac{2 \sqrt{21}}{7}, \frac{2 \sqrt{21}}{7}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{2 \sqrt{21}}{7}\right] \cup \left[\frac{2 \sqrt{21}}{7}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(- \frac{7 x^{6}}{6} + 5 x^{4}\right) - 14\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(- \frac{7 x^{6}}{6} + 5 x^{4}\right) - 14\right) = -\infty$$
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 -7*x^6/6 + 5*x^4 - 14, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- \frac{7 x^{6}}{6} + 5 x^{4}\right) - 14}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- \frac{7 x^{6}}{6} + 5 x^{4}\right) - 14}{x}\right) = -\infty$$
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:
$$\left(- \frac{7 x^{6}}{6} + 5 x^{4}\right) - 14 = \left(- \frac{7 x^{6}}{6} + 5 x^{4}\right) - 14$$
- Sí
$$\left(- \frac{7 x^{6}}{6} + 5 x^{4}\right) - 14 = \left(\frac{7 x^{6}}{6} - 5 x^{4}\right) + 14$$
- No
es decir, función
es
par