Sr Examen

Gráfico de la función y = y=√(x-2)(x-3)(7-x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

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

Solución analítica
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = 3$$
$$x_{3} = 7$$
Solución numérica
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = 3$$
$$x_{3} = 7$$
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 (sqrt(x - 2)*(x - 3))*(7 - x).
$$\left(-3\right) \sqrt{-2} \left(7 - 0\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - 21 \sqrt{2} i$$
Punto:
(0, -21*i*sqrt(2))
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
$$\left(7 - x\right) \left(\frac{x - 3}{2 \sqrt{x - 2}} + \sqrt{x - 2}\right) - \left(x - 3\right) \sqrt{x - 2} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{19}{5} - \frac{2 \sqrt{14}}{5}$$
$$x_{2} = \frac{2 \sqrt{14}}{5} + \frac{19}{5}$$
Signos de extremos en los puntos:
                     ______________                                
          ____      /         ____  /        ____\ /         ____\ 
 19   2*\/ 14      /  9   2*\/ 14   |4   2*\/ 14 | |16   2*\/ 14 | 
(-- - --------,   /   - - -------- *|- - --------|*|-- + --------|)
 5       5      \/    5      5      \5      5    / \5       5    / 

                     ______________                                
          ____      /         ____  /        ____\ /         ____\ 
 19   2*\/ 14      /  9   2*\/ 14   |4   2*\/ 14 | |16   2*\/ 14 | 
(-- + --------,   /   - + -------- *|- + --------|*|-- - --------|)
 5       5      \/    5      5      \5      5    / \5       5    / 


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:
$$x_{1} = \frac{19}{5} - \frac{2 \sqrt{14}}{5}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \frac{2 \sqrt{14}}{5} + \frac{19}{5}$$
Decrece en los intervalos
$$\left[\frac{19}{5} - \frac{2 \sqrt{14}}{5}, \frac{2 \sqrt{14}}{5} + \frac{19}{5}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{19}{5} - \frac{2 \sqrt{14}}{5}\right] \cup \left[\frac{2 \sqrt{14}}{5} + \frac{19}{5}, \infty\right)$$
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
$$\frac{\left(x - 7\right) \left(\frac{x - 3}{x - 2} - 4\right)}{4 \sqrt{x - 2}} - \frac{x - 3}{\sqrt{x - 2}} - 2 \sqrt{x - 2} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{13}{5} - \frac{2 \sqrt{39}}{15}$$
$$x_{2} = \frac{2 \sqrt{39}}{15} + \frac{13}{5}$$

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
$$\left(-\infty, \frac{2 \sqrt{39}}{15} + \frac{13}{5}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[\frac{2 \sqrt{39}}{15} + \frac{13}{5}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(x - 3\right) \sqrt{x - 2} \left(7 - x\right)\right) = - \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(x - 3\right) \sqrt{x - 2} \left(7 - x\right)\right) = -\infty$$
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 (sqrt(x - 2)*(x - 3))*(7 - x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(7 - x\right) \left(x - 3\right) \sqrt{x - 2}}{x}\right) = \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(7 - x\right) \left(x - 3\right) \sqrt{x - 2}}{x}\right) = -\infty$$
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:
$$\left(x - 3\right) \sqrt{x - 2} \left(7 - x\right) = \left(- x - 3\right) \sqrt{- x - 2} \left(x + 7\right)$$
- No
$$\left(x - 3\right) \sqrt{x - 2} \left(7 - x\right) = - \left(- x - 3\right) \sqrt{- x - 2} \left(x + 7\right)$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = y=√(x-2)(x-3)(7-x)