Sr Examen

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Trazado el gráfico de la función/ (e^x+1)/(e^x-1)

Gráfico de la función y = (e^x+1)/(e^x-1)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src] 
        x    
       E  + 1
f(x) = ------
        x    
       E  - 1
f(x)=ex+1ex−1f{\left(x \right)} = \frac{e^{x} + 1}{e^{x} - 1} 
f = (E^x + 1)/(E^x - 1)
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-100100
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
x1=0x_{1} = 0
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:
ex+1ex−1=0\frac{e^{x} + 1}{e^{x} - 1} = 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 (E^x + 1)/(E^x - 1).
e0+1−1+e0\frac{e^{0} + 1}{-1 + e^{0}}
Resultado:
f(0)=∞~f{\left(0 \right)} = \tilde{\infty}
signof no cruza Y
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
exex−1−(ex+1)ex(ex−1)2=0\frac{e^{x}}{e^{x} - 1} - \frac{\left(e^{x} + 1\right) e^{x}}{\left(e^{x} - 1\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
(−(1−2exex−1)(ex+1)ex−1+1−2exex−1)exex−1=0\frac{\left(- \frac{\left(1 - \frac{2 e^{x}}{e^{x} - 1}\right) \left(e^{x} + 1\right)}{e^{x} - 1} + 1 - \frac{2 e^{x}}{e^{x} - 1}\right) e^{x}}{e^{x} - 1} = 0
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
x1=0x_{1} = 0
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
lim⁡x→−∞(ex+1ex−1)=−1\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{e^{x} + 1}{e^{x} - 1}\right) = -1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=−1y = -1
lim⁡x→∞(ex+1ex−1)=1\lim_{x \to \infty}\left(\frac{e^{x} + 1}{e^{x} - 1}\right) = 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 (E^x + 1)/(E^x - 1), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
lim⁡x→−∞(ex+1x(ex−1))=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{e^{x} + 1}{x \left(e^{x} - 1\right)}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
lim⁡x→∞(ex+1x(ex−1))=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{e^{x} + 1}{x \left(e^{x} - 1\right)}\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:
ex+1ex−1=1+e−x−1+e−x\frac{e^{x} + 1}{e^{x} - 1} = \frac{1 + e^{- x}}{-1 + e^{- x}}
- No
ex+1ex−1=−1+e−x−1+e−x\frac{e^{x} + 1}{e^{x} - 1} = - \frac{1 + e^{- x}}{-1 + e^{- x}}
- No
es decir, función
no es
par ni impar
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