Sr Examen

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Gráfico de la función y = (-1,9x^5)+(4/3x^3)-8x-14

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
             5      3           
         19*x    4*x            
f(x) = - ----- + ---- - 8*x - 14
           10     3             
$$f{\left(x \right)} = \left(- 8 x + \left(- \frac{19 x^{5}}{10} + \frac{4 x^{3}}{3}\right)\right) - 14$$
f = -8*x - 19*x^5/10 + 4*x^3/3 - 14
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:
$$\left(- 8 x + \left(- \frac{19 x^{5}}{10} + \frac{4 x^{3}}{3}\right)\right) - 14 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = \operatorname{CRootOf} {\left(57 x^{5} - 40 x^{3} + 240 x + 420, 0\right)}$$
Solución numérica
$$x_{1} = -1.28103219479134$$
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 -19*x^5/10 + 4*x^3/3 - 8*x - 14.
$$-14 + \left(\left(- \frac{19 \cdot 0^{5}}{10} + \frac{4 \cdot 0^{3}}{3}\right) - 0\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -14$$
Punto:
(0, -14)
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
$$- \frac{19 x^{4}}{2} + 4 x^{2} - 8 = 0$$
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
$$2 x \left(4 - 19 x^{2}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = - \frac{2 \sqrt{19}}{19}$$
$$x_{3} = \frac{2 \sqrt{19}}{19}$$

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
$$\left(-\infty, - \frac{2 \sqrt{19}}{19}\right] \cup \left[0, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 0\right] \cup \left[\frac{2 \sqrt{19}}{19}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(- 8 x + \left(- \frac{19 x^{5}}{10} + \frac{4 x^{3}}{3}\right)\right) - 14\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(- 8 x + \left(- \frac{19 x^{5}}{10} + \frac{4 x^{3}}{3}\right)\right) - 14\right) = -\infty$$
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 -19*x^5/10 + 4*x^3/3 - 8*x - 14, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- 8 x + \left(- \frac{19 x^{5}}{10} + \frac{4 x^{3}}{3}\right)\right) - 14}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- 8 x + \left(- \frac{19 x^{5}}{10} + \frac{4 x^{3}}{3}\right)\right) - 14}{x}\right) = -\infty$$
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:
$$\left(- 8 x + \left(- \frac{19 x^{5}}{10} + \frac{4 x^{3}}{3}\right)\right) - 14 = \frac{19 x^{5}}{10} - \frac{4 x^{3}}{3} + 8 x - 14$$
- No
$$\left(- 8 x + \left(- \frac{19 x^{5}}{10} + \frac{4 x^{3}}{3}\right)\right) - 14 = - \frac{19 x^{5}}{10} + \frac{4 x^{3}}{3} - 8 x + 14$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar