Sr Examen

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Trazado el gráfico de la función/ -x+x^3-x^2+2

Gráfico de la función y = -x+x^3-x^2+2

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src] 
             3    2    
f(x) = -x + x  - x  + 2
f(x)=(−x2+(x3−x))+2f{\left(x \right)} = \left(- x^{2} + \left(x^{3} - x\right)\right) + 2 
f = -x^2 + x^3 - x + 2
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-20002000
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:
(−x2+(x3−x))+2=0\left(- x^{2} + \left(x^{3} - x\right)\right) + 2 = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=−31772+43233−4331772+4323+13x_{1} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{177}}{2} + \frac{43}{2}}}{3} - \frac{4}{3 \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{177}}{2} + \frac{43}{2}}} + \frac{1}{3}
Solución numérica
x1=−1.20556943040059x_{1} = -1.20556943040059
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 -x + x^3 - x^2 + 2.
((−0+03)−02)+2\left(\left(- 0 + 0^{3}\right) - 0^{2}\right) + 2
Resultado:
f(0)=2f{\left(0 \right)} = 2
Punto:
(0, 2)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
ddxf(x)=0\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:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} =
primera derivada
3x2−2x−1=03 x^{2} - 2 x - 1 = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=−13x_{1} = - \frac{1}{3}
x2=1x_{2} = 1
Signos de extremos en los puntos:
       59 
(-1/3, --)
       27 

(1, 1)


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:
x1=1x_{1} = 1
Puntos máximos de la función:
x1=−13x_{1} = - \frac{1}{3}
Decrece en los intervalos
(−∞,−13]∪[1,∞)\left(-\infty, - \frac{1}{3}\right] \cup \left[1, \infty\right)
Crece en los intervalos
[−13,1]\left[- \frac{1}{3}, 1\right]
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
d2dx2f(x)=0\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:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} =
segunda derivada
2(3x−1)=02 \left(3 x - 1\right) = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=13x_{1} = \frac{1}{3}

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
[13,∞)\left[\frac{1}{3}, \infty\right)
Convexa en los intervalos
(−∞,13]\left(-\infty, \frac{1}{3}\right]
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
lim⁡x→−∞((−x2+(x3−x))+2)=−∞\lim_{x \to -\infty}\left(\left(- x^{2} + \left(x^{3} - x\right)\right) + 2\right) = -\infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
lim⁡x→∞((−x2+(x3−x))+2)=∞\lim_{x \to \infty}\left(\left(- x^{2} + \left(x^{3} - x\right)\right) + 2\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 + x^3 - x^2 + 2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
lim⁡x→−∞((−x2+(x3−x))+2x)=∞\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- x^{2} + \left(x^{3} - x\right)\right) + 2}{x}\right) = \infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
lim⁡x→∞((−x2+(x3−x))+2x)=∞\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- x^{2} + \left(x^{3} - x\right)\right) + 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:
(−x2+(x3−x))+2=−x3−x2+x+2\left(- x^{2} + \left(x^{3} - x\right)\right) + 2 = - x^{3} - x^{2} + x + 2
- No
(−x2+(x3−x))+2=x3+x2−x−2\left(- x^{2} + \left(x^{3} - x\right)\right) + 2 = x^{3} + x^{2} - x - 2
- No
es decir, función
no es
par ni impar
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