Sr Examen

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Gráfico de la función y = (sqrt^5)((x^2-1)^3)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            5         3
         ___  / 2    \ 
f(x) = \/ x  *\x  - 1/ 
$$f{\left(x \right)} = \left(x^{2} - 1\right)^{3} \left(\sqrt{x}\right)^{5}$$
f = (x^2 - 1)^3*(sqrt(x))^5
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:
$$\left(x^{2} - 1\right)^{3} \left(\sqrt{x}\right)^{5} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 0$$
$$x_{3} = 1$$
Solución numérica
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 0$$
$$x_{3} = 1$$
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))^5*(x^2 - 1)^3.
$$\left(-1 + 0^{2}\right)^{3} \left(\sqrt{0}\right)^{5}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 0$$
Punto:
(0, 0)
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
$$6 x x^{\frac{5}{2}} \left(x^{2} - 1\right)^{2} + \frac{5 x^{\frac{3}{2}} \left(x^{2} - 1\right)^{3}}{2} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 0$$
$$x_{3} = 1$$
$$x_{4} = - \frac{\sqrt{85}}{17}$$
$$x_{5} = \frac{\sqrt{85}}{17}$$
Signos de extremos en los puntos:
(-1, 0)

(0, 0)

(1, 0)

    ____           4 ___   3/4 
 -\/ 85    -8640*I*\/ 5 *17    
(--------, -------------------)
    17           1419857       

   ____        4 ___   3/4 
 \/ 85   -8640*\/ 5 *17    
(------, -----------------)
   17         1419857      


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:
$$x_{1} = \frac{\sqrt{85}}{17}$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[\frac{\sqrt{85}}{17}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{\sqrt{85}}{17}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(x^{2} - 1\right)^{3} \left(\sqrt{x}\right)^{5}\right) = \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(x^{2} - 1\right)^{3} \left(\sqrt{x}\right)^{5}\right) = \infty$$
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))^5*(x^2 - 1)^3, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x^{\frac{5}{2}} \left(x^{2} - 1\right)^{3}}{x}\right) = - \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{\frac{5}{2}} \left(x^{2} - 1\right)^{3}}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\left(x^{2} - 1\right)^{3} \left(\sqrt{x}\right)^{5} = \left(- x\right)^{\frac{5}{2}} \left(x^{2} - 1\right)^{3}$$
- No
$$\left(x^{2} - 1\right)^{3} \left(\sqrt{x}\right)^{5} = - \left(- x\right)^{\frac{5}{2}} \left(x^{2} - 1\right)^{3}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar