Sr Examen

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Gráfico de la función y = log(x)*(5*x^3-7)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              /   3    \
f(x) = log(x)*\5*x  - 7/
$$f{\left(x \right)} = \left(5 x^{3} - 7\right) \log{\left(x \right)}$$
f = (5*x^3 - 7)*log(x)
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:
$$\left(5 x^{3} - 7\right) \log{\left(x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = \frac{5^{\frac{2}{3}} \sqrt[3]{7}}{5}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 1.1186889420814$$
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)*(5*x^3 - 7).
$$\left(-7 + 5 \cdot 0^{3}\right) \log{\left(0 \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \tilde{\infty}$$
signof no cruza Y
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
$$15 x^{2} \log{\left(x \right)} + \frac{5 x^{3} - 7}{x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = e^{- \frac{1}{3} + \frac{W\left(\frac{7 e}{5}\right)}{3}}$$
Signos de extremos en los puntos:
         /7*E\                                       
        W|---|                                       
    1    \ 5 /  /              /7*E\\ /       /7*E\\ 
  - - + ------  |        -1 + W|---|| |      W|---|| 
    3     3     |              \ 5 /| |  1    \ 5 /| 
(e           , \-7 + 5*e           /*|- - + ------|)
                                      \  3     3   / 


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:
$$x_{1} = e^{- \frac{1}{3} + \frac{W\left(\frac{7 e}{5}\right)}{3}}$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[e^{- \frac{1}{3} + \frac{W\left(\frac{7 e}{5}\right)}{3}}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, e^{- \frac{1}{3} + \frac{W\left(\frac{7 e}{5}\right)}{3}}\right]$$
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
$$30 x \log{\left(x \right)} + 30 x - \frac{5 x^{3} - 7}{x^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(5 x^{3} - 7\right) \log{\left(x \right)}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(5 x^{3} - 7\right) \log{\left(x \right)}\right) = \infty$$
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)*(5*x^3 - 7), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(5 x^{3} - 7\right) \log{\left(x \right)}}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(5 x^{3} - 7\right) \log{\left(x \right)}}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\left(5 x^{3} - 7\right) \log{\left(x \right)} = \left(- 5 x^{3} - 7\right) \log{\left(- x \right)}$$
- No
$$\left(5 x^{3} - 7\right) \log{\left(x \right)} = - \left(- 5 x^{3} - 7\right) \log{\left(- x \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar