Sr Examen

Gráfico de la función y = exp(1/(x-3))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          1  
        -----
        x - 3
f(x) = e     
f(x)=e1x3f{\left(x \right)} = e^{\frac{1}{x - 3}}
f = exp(1/(x - 3))
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-101005000000
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
x1=3x_{1} = 3
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:
e1x3=0e^{\frac{1}{x - 3}} = 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 exp(1/(x - 3)).
e13e^{\frac{1}{-3}}
Resultado:
f(0)=e13f{\left(0 \right)} = e^{- \frac{1}{3}}
Punto:
(0, exp(-1/3))
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
e1x3(x3)2=0- \frac{e^{\frac{1}{x - 3}}}{\left(x - 3\right)^{2}} = 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
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+1x3)e1x3(x3)3=0\frac{\left(2 + \frac{1}{x - 3}\right) e^{\frac{1}{x - 3}}}{\left(x - 3\right)^{3}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=52x_{1} = \frac{5}{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:
x1=3x_{1} = 3

limx3((2+1x3)e1x3(x3)3)=0\lim_{x \to 3^-}\left(\frac{\left(2 + \frac{1}{x - 3}\right) e^{\frac{1}{x - 3}}}{\left(x - 3\right)^{3}}\right) = 0
limx3+((2+1x3)e1x3(x3)3)=\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{\left(2 + \frac{1}{x - 3}\right) e^{\frac{1}{x - 3}}}{\left(x - 3\right)^{3}}\right) = \infty
- los límites no son iguales, signo
x1=3x_{1} = 3
- 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
[52,)\left[\frac{5}{2}, \infty\right)
Convexa en los intervalos
(,52]\left(-\infty, \frac{5}{2}\right]
Asíntotas verticales
Hay:
x1=3x_{1} = 3
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limxe1x3=1\lim_{x \to -\infty} e^{\frac{1}{x - 3}} = 1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=1y = 1
limxe1x3=1\lim_{x \to \infty} e^{\frac{1}{x - 3}} = 1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=1y = 1
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función exp(1/(x - 3)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(e1x3x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{e^{\frac{1}{x - 3}}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(e1x3x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{e^{\frac{1}{x - 3}}}{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:
e1x3=e1x3e^{\frac{1}{x - 3}} = e^{\frac{1}{- x - 3}}
- No
e1x3=e1x3e^{\frac{1}{x - 3}} = - e^{\frac{1}{- x - 3}}
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = exp(1/(x-3))