Sr Examen

Gráfico de la función y = log(exp(x)/(exp(x)+exp(x-5)))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          /      x    \
          |     e     |
f(x) = log|-----------|
          | x    x - 5|
          \e  + e     /
f(x)=log(exex+ex5)f{\left(x \right)} = \log{\left(\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{x - 5}} \right)}
f = log(exp(x)/(exp(x) + exp(x - 5)))
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-0.00671534848911825-0.00671534848911775
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(exex+ex5)=0\log{\left(\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{x - 5}} \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(exp(x)/(exp(x) + exp(x - 5))).
log(e0e5+e0)\log{\left(\frac{e^{0}}{e^{-5} + e^{0}} \right)}
Resultado:
f(0)=log(1e5+1)f{\left(0 \right)} = \log{\left(\frac{1}{e^{-5} + 1} \right)}
Punto:
(0, log(1/(1 + exp(-5))))
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
((exex5)ex(ex+ex5)2+exex+ex5)(ex+ex5)ex=0\left(\frac{\left(- e^{x} - e^{x - 5}\right) e^{x}}{\left(e^{x} + e^{x - 5}\right)^{2}} + \frac{e^{x}}{e^{x} + e^{x - 5}}\right) \left(e^{x} + e^{x - 5}\right) e^{- x} = 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
0=00 = 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
limxlog(exex+ex5)=5log(1+e5)\lim_{x \to -\infty} \log{\left(\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{x - 5}} \right)} = 5 - \log{\left(1 + e^{5} \right)}
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=5log(1+e5)y = 5 - \log{\left(1 + e^{5} \right)}
limxlog(exex+ex5)=5log(1+e5)\lim_{x \to \infty} \log{\left(\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{x - 5}} \right)} = 5 - \log{\left(1 + e^{5} \right)}
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=5log(1+e5)y = 5 - \log{\left(1 + e^{5} \right)}
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función log(exp(x)/(exp(x) + exp(x - 5))), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(log(exex+ex5)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{x - 5}} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(log(exex+ex5)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{x - 5}} \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(exex+ex5)=log(exex5+ex)\log{\left(\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{x - 5}} \right)} = \log{\left(\frac{e^{- x}}{e^{- x - 5} + e^{- x}} \right)}
- No
log(exex+ex5)=log(exex5+ex)\log{\left(\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{x - 5}} \right)} = - \log{\left(\frac{e^{- x}}{e^{- x - 5} + e^{- x}} \right)}
- No
es decir, función
no es
par ni impar