Sr Examen
Otras calculadoras
- Gráfico de la función implícita
- Derivadas paso a paso
- Integrales paso a paso
- Gráfico de la función paramétrica
- Gráfico en coordenadas polares
- Superficie especificada paramétricamente
- Superficie dada por la ecuación
- Curva en el espacio especificada paramétricamente
- Superficie de una figura limitada con líneas
- Puntos de cruce de las funciones
-
¿Cómo usar?
- Gráfico de la función y =:
-
x*(x-4)
-
(x^3+16)/x
-
(x^3-x^2)/(4-x^2)
-
(x+2)/(x-4)
-
Expresiones idénticas
- x^ cuatro /(x^ tres + uno)
- x en el grado 4 dividir por (x al cubo más 1)
- x en el grado cuatro dividir por (x en el grado tres más uno)
- x4/(x3+1)
- x4/x3+1
- x⁴/(x³+1)
- x en el grado 4/(x en el grado 3+1)
- x^4/x^3+1
- x^4 dividir por (x^3+1)
-
Expresiones semejantes
- x^4/(x^3-1)
Gráfico de la función y = x^4/(x^3+1)
Solución
Ha introducido
[src]
4
x
f(x) = ------
3
x + 1
$$f{\left(x \right)} = \frac{x^{4}}{x^{3} + 1}$$
f = x^4/(x^3 + 1)
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{1} = -1$$
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:
$$\frac{x^{4}}{x^{3} + 1} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:
Solución analítica
$$x_{1} = 0$$
Solución numérica
$$x_{1} = 3.30421877678491 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{2} = 7.50044636060975 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{3} = 2.60352297019773 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{4} = 5.28070755576201 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{5} = 1.1622703705051 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{6} = 2.20551621316861 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{7} = 1.02207802172052 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{8} = 1.81207501065121 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{9} = 4.19060297797662 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{10} = 0.000102538997693811$$
$$x_{11} = 0$$
$$x_{12} = 0.000584856881297876$$
$$x_{13} = 1.54532747806439 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{14} = 1.35793257546865 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{15} = 2.15433225645804 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{16} = 7.16100360697148 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{17} = 1.3334116180701 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{18} = 1.18215505766533 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{19} = 0.000276496240741158$$
$$x_{20} = 1.85129667254771 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{21} = 2.67211017064232 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{22} = 5.48874388467285 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{23} = 0.000311887800081115$$
$$x_{24} = 4.05372151454145 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{25} = 0.000171586788883364$$
$$x_{26} = 0.000748501815146956$$
$$x_{27} = 0.000108665328693537$$
$$x_{28} = 1.57605213246588 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{29} = 0.000158682475312598$$
$$x_{30} = 3.20927921480134 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{31} = 1.03842759779315 \cdot 10^{-5}$$
o sea hay que resolver la ecuación:
$$\frac{x^{4}}{x^{3} + 1} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:
Solución analítica
$$x_{1} = 0$$
Solución numérica
$$x_{1} = 3.30421877678491 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{2} = 7.50044636060975 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{3} = 2.60352297019773 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{4} = 5.28070755576201 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{5} = 1.1622703705051 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{6} = 2.20551621316861 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{7} = 1.02207802172052 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{8} = 1.81207501065121 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{9} = 4.19060297797662 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{10} = 0.000102538997693811$$
$$x_{11} = 0$$
$$x_{12} = 0.000584856881297876$$
$$x_{13} = 1.54532747806439 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{14} = 1.35793257546865 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{15} = 2.15433225645804 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{16} = 7.16100360697148 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{17} = 1.3334116180701 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{18} = 1.18215505766533 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{19} = 0.000276496240741158$$
$$x_{20} = 1.85129667254771 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{21} = 2.67211017064232 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{22} = 5.48874388467285 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{23} = 0.000311887800081115$$
$$x_{24} = 4.05372151454145 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{25} = 0.000171586788883364$$
$$x_{26} = 0.000748501815146956$$
$$x_{27} = 0.000108665328693537$$
$$x_{28} = 1.57605213246588 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{29} = 0.000158682475312598$$
$$x_{30} = 3.20927921480134 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{31} = 1.03842759779315 \cdot 10^{-5}$$
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
$$- \frac{3 x^{6}}{\left(x^{3} + 1\right)^{2}} + \frac{4 x^{3}}{x^{3} + 1} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = - 2^{\frac{2}{3}}$$
Signos de extremos en los puntos:
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:
$$x_{1} = 0$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = - 2^{\frac{2}{3}}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - 2^{\frac{2}{3}}\right] \cup \left[0, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[- 2^{\frac{2}{3}}, 0\right]$$
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$- \frac{3 x^{6}}{\left(x^{3} + 1\right)^{2}} + \frac{4 x^{3}}{x^{3} + 1} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = - 2^{\frac{2}{3}}$$
Signos de extremos en los puntos:
(0, 0)
2/3
2/3 -4*2
(-2 , -------)
3 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:
$$x_{1} = 0$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = - 2^{\frac{2}{3}}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - 2^{\frac{2}{3}}\right] \cup \left[0, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[- 2^{\frac{2}{3}}, 0\right]$$
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
$$\frac{6 x^{2} \left(\frac{x^{3} \left(\frac{3 x^{3}}{x^{3} + 1} - 1\right)}{x^{3} + 1} - \frac{4 x^{3}}{x^{3} + 1} + 2\right)}{x^{3} + 1} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \sqrt[3]{2}$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = -1$$
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{6 x^{2} \left(\frac{x^{3} \left(\frac{3 x^{3}}{x^{3} + 1} - 1\right)}{x^{3} + 1} - \frac{4 x^{3}}{x^{3} + 1} + 2\right)}{x^{3} + 1}\right) = -\infty$$
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{6 x^{2} \left(\frac{x^{3} \left(\frac{3 x^{3}}{x^{3} + 1} - 1\right)}{x^{3} + 1} - \frac{4 x^{3}}{x^{3} + 1} + 2\right)}{x^{3} + 1}\right) = \infty$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{1} = -1$$
- 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
$$\left(-\infty, \sqrt[3]{2}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[\sqrt[3]{2}, \infty\right)$$
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$\frac{6 x^{2} \left(\frac{x^{3} \left(\frac{3 x^{3}}{x^{3} + 1} - 1\right)}{x^{3} + 1} - \frac{4 x^{3}}{x^{3} + 1} + 2\right)}{x^{3} + 1} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \sqrt[3]{2}$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = -1$$
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{6 x^{2} \left(\frac{x^{3} \left(\frac{3 x^{3}}{x^{3} + 1} - 1\right)}{x^{3} + 1} - \frac{4 x^{3}}{x^{3} + 1} + 2\right)}{x^{3} + 1}\right) = -\infty$$
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{6 x^{2} \left(\frac{x^{3} \left(\frac{3 x^{3}}{x^{3} + 1} - 1\right)}{x^{3} + 1} - \frac{4 x^{3}}{x^{3} + 1} + 2\right)}{x^{3} + 1}\right) = \infty$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{1} = -1$$
- 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
$$\left(-\infty, \sqrt[3]{2}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[\sqrt[3]{2}, \infty\right)$$
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{1} = -1$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x^{4}}{x^{3} + 1}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{4}}{x^{3} + 1}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x^{4}}{x^{3} + 1}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{4}}{x^{3} + 1}\right) = \infty$$
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 x^4/(x^3 + 1), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x^{3}}{x^{3} + 1}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{3}}{x^{3} + 1}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x$$
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x^{3}}{x^{3} + 1}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{3}}{x^{3} + 1}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x$$
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:
$$\frac{x^{4}}{x^{3} + 1} = \frac{x^{4}}{1 - x^{3}}$$
- No
$$\frac{x^{4}}{x^{3} + 1} = - \frac{x^{4}}{1 - x^{3}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Pues, comprobamos:
$$\frac{x^{4}}{x^{3} + 1} = \frac{x^{4}}{1 - x^{3}}$$
- No
$$\frac{x^{4}}{x^{3} + 1} = - \frac{x^{4}}{1 - x^{3}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico