Sr Examen

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Gráfico de la función y = sqrt(x^2+2x)-16(x^2+2x)+64

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          __________                     
         /  2             / 2      \     
f(x) = \/  x  + 2*x  - 16*\x  + 2*x/ + 64
$$f{\left(x \right)} = \left(\sqrt{x^{2} + 2 x} - 16 \left(x^{2} + 2 x\right)\right) + 64$$
f = sqrt(x^2 + 2*x) - 16*(x^2 + 2*x) + 64
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:
$$\left(\sqrt{x^{2} + 2 x} - 16 \left(x^{2} + 2 x\right)\right) + 64 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = -1 + \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{4097} + 2561}}{32}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{4097} + 2561}}{32} - 1$$
Solución numérica
$$x_{1} = -3.2642809858447$$
$$x_{2} = 1.2642809858447$$
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 + 2*x) - 16*(x^2 + 2*x) + 64.
$$\left(\sqrt{0^{2} + 0 \cdot 2} - 16 \left(0^{2} + 0 \cdot 2\right)\right) + 64$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 64$$
Punto:
(0, 64)
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
$$- 32 x + \frac{x + 1}{\sqrt{x^{2} + 2 x}} - 32 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = -1 + \frac{5 \sqrt{41}}{32}$$
$$x_{3} = - \frac{5 \sqrt{41}}{32} - 1$$
Signos de extremos en los puntos:
(-1, 80 + I)

                           __________________________________                                  
                          /                     2                                 2            
          ____           /       /         ____\        ____       /         ____\             
      5*\/ 41           /        |     5*\/ 41 |    5*\/ 41        |     5*\/ 41 |        ____ 
(-1 + --------, 96 +   /    -2 + |-1 + --------|  + --------  - 16*|-1 + --------|  - 5*\/ 41 )
         32          \/          \        32   /       16          \        32   /             

                           __________________________________                                  
                          /                     2                                 2            
          ____           /       /         ____\        ____       /         ____\             
      5*\/ 41           /        |     5*\/ 41 |    5*\/ 41        |     5*\/ 41 |        ____ 
(-1 - --------, 96 +   /    -2 + |-1 - --------|  - --------  - 16*|-1 - --------|  + 5*\/ 41 )
         32          \/          \        32   /       16          \        32   /             


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:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
$$x_{3} = -1 + \frac{5 \sqrt{41}}{32}$$
$$x_{3} = - \frac{5 \sqrt{41}}{32} - 1$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{5 \sqrt{41}}{32} - 1\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[-1 + \frac{5 \sqrt{41}}{32}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\sqrt{x^{2} + 2 x} - 16 \left(x^{2} + 2 x\right)\right) + 64\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(\sqrt{x^{2} + 2 x} - 16 \left(x^{2} + 2 x\right)\right) + 64\right) = -\infty$$
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 + 2*x) - 16*(x^2 + 2*x) + 64, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\sqrt{x^{2} + 2 x} - 16 \left(x^{2} + 2 x\right)\right) + 64}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\sqrt{x^{2} + 2 x} - 16 \left(x^{2} + 2 x\right)\right) + 64}{x}\right) = -\infty$$
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:
$$\left(\sqrt{x^{2} + 2 x} - 16 \left(x^{2} + 2 x\right)\right) + 64 = - 16 x^{2} + 32 x + \sqrt{x^{2} - 2 x} + 64$$
- No
$$\left(\sqrt{x^{2} + 2 x} - 16 \left(x^{2} + 2 x\right)\right) + 64 = 16 x^{2} - 32 x - \sqrt{x^{2} - 2 x} - 64$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar