Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = -1/x-x/4+x*log(3)/2+x*log(x)/2

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

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

Solución numérica
$$x_{1} = 1.44061522483957$$
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 -1/x - x/4 + (x*log(3))/2 + (x*log(x))/2.
$$\frac{0 \log{\left(0 \right)}}{2} + \left(\left(- \frac{1}{0} - \frac{0}{4}\right) + \frac{0 \log{\left(3 \right)}}{2}\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \text{NaN}$$
- no hay soluciones de la ecuación
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
$$\frac{\log{\left(x \right)}}{2} + \frac{1}{4} + \frac{\log{\left(3 \right)}}{2} + \frac{1}{x^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
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
$$\frac{\frac{1}{2} - \frac{2}{x^{2}}}{x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -2$$
$$x_{2} = 2$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = 0$$

$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\frac{1}{2} - \frac{2}{x^{2}}}{x}\right) = \infty$$
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{1}{2} - \frac{2}{x^{2}}}{x}\right) = -\infty$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{1} = 0$$
- es el punto de flexión

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
$$\left[2, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 2\right]$$
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 0$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x \log{\left(x \right)}}{2} + \left(\frac{x \log{\left(3 \right)}}{2} + \left(- \frac{x}{4} - \frac{1}{x}\right)\right)\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x \log{\left(x \right)}}{2} + \left(\frac{x \log{\left(3 \right)}}{2} + \left(- \frac{x}{4} - \frac{1}{x}\right)\right)\right) = \infty$$
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 -1/x - x/4 + (x*log(3))/2 + (x*log(x))/2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\frac{x \log{\left(x \right)}}{2} + \left(\frac{x \log{\left(3 \right)}}{2} + \left(- \frac{x}{4} - \frac{1}{x}\right)\right)}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{x \log{\left(x \right)}}{2} + \left(\frac{x \log{\left(3 \right)}}{2} + \left(- \frac{x}{4} - \frac{1}{x}\right)\right)}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\frac{x \log{\left(x \right)}}{2} + \left(\frac{x \log{\left(3 \right)}}{2} + \left(- \frac{x}{4} - \frac{1}{x}\right)\right) = - \frac{x \log{\left(- x \right)}}{2} - \frac{x \log{\left(3 \right)}}{2} + \frac{x}{4} + \frac{1}{x}$$
- No
$$\frac{x \log{\left(x \right)}}{2} + \left(\frac{x \log{\left(3 \right)}}{2} + \left(- \frac{x}{4} - \frac{1}{x}\right)\right) = \frac{x \log{\left(- x \right)}}{2} - \frac{x}{4} + \frac{x \log{\left(3 \right)}}{2} - \frac{1}{x}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar