Sr Examen

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Gráfico de la función y = lg(x^2+3,5)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          / 2   7\
f(x) = log|x  + -|
          \     2/
f(x)=log(x2+72)f{\left(x \right)} = \log{\left(x^{2} + \frac{7}{2} \right)}
f = log(x^2 + 7/2)
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-101005
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:
log(x2+72)=0\log{\left(x^{2} + \frac{7}{2} \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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 log(x^2 + 7/2).
log(02+72)\log{\left(0^{2} + \frac{7}{2} \right)}
Resultado:
f(0)=log(72)f{\left(0 \right)} = \log{\left(\frac{7}{2} \right)}
Punto:
(0, log(7/2))
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
2xx2+72=0\frac{2 x}{x^{2} + \frac{7}{2}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=0x_{1} = 0
Signos de extremos en los puntos:
(0, log(7/2))


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=0x_{1} = 0
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
[0,)\left[0, \infty\right)
Crece en los intervalos
(,0]\left(-\infty, 0\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
4(4x22x2+7+1)2x2+7=0\frac{4 \left(- \frac{4 x^{2}}{2 x^{2} + 7} + 1\right)}{2 x^{2} + 7} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=142x_{1} = - \frac{\sqrt{14}}{2}
x2=142x_{2} = \frac{\sqrt{14}}{2}

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
[142,142]\left[- \frac{\sqrt{14}}{2}, \frac{\sqrt{14}}{2}\right]
Convexa en los intervalos
(,142][142,)\left(-\infty, - \frac{\sqrt{14}}{2}\right] \cup \left[\frac{\sqrt{14}}{2}, \infty\right)
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limxlog(x2+72)=\lim_{x \to -\infty} \log{\left(x^{2} + \frac{7}{2} \right)} = \infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
limxlog(x2+72)=\lim_{x \to \infty} \log{\left(x^{2} + \frac{7}{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 log(x^2 + 7/2), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(log(x2+72)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(x^{2} + \frac{7}{2} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(log(x2+72)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(x^{2} + \frac{7}{2} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
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:
log(x2+72)=log(x2+72)\log{\left(x^{2} + \frac{7}{2} \right)} = \log{\left(x^{2} + \frac{7}{2} \right)}
- Sí
log(x2+72)=log(x2+72)\log{\left(x^{2} + \frac{7}{2} \right)} = - \log{\left(x^{2} + \frac{7}{2} \right)}
- No
es decir, función
es
par