Sr Examen

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x*(x+1)*(x+2)*(x+3)

Gráfico de la función y = x*(x+1)*(x+2)*(x+3)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
f(x) = x*(x + 1)*(x + 2)*(x + 3)
$$f{\left(x \right)} = x \left(x + 1\right) \left(x + 2\right) \left(x + 3\right)$$
f = ((x*(x + 1))*(x + 2))*(x + 3)
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:
$$x \left(x + 1\right) \left(x + 2\right) \left(x + 3\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = -3$$
$$x_{2} = -2$$
$$x_{3} = -1$$
$$x_{4} = 0$$
Solución numérica
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 0$$
$$x_{3} = -3$$
$$x_{4} = -2$$
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 ((x*(x + 1))*(x + 2))*(x + 3).
$$3 \cdot 0 \cdot 2$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 0$$
Punto:
(0, 0)
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
$$x \left(x + 1\right) \left(x + 2\right) + \left(x + 3\right) \left(x \left(x + 1\right) + \left(x + 2\right) \left(2 x + 1\right)\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{3}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2}$$
$$x_{3} = - \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
Signos de extremos en los puntos:
(-3/2, 9/16)

         ___  /      ___\ /        ___\ /        ___\ /      ___\ 
   3   \/ 5   |1   \/ 5 | |  3   \/ 5 | |  1   \/ 5 | |3   \/ 5 | 
(- - - -----, |- - -----|*|- - - -----|*|- - - -----|*|- - -----|)
   2     2    \2     2  / \  2     2  / \  2     2  / \2     2  / 

         ___  /      ___\ /        ___\ /        ___\ /      ___\ 
   3   \/ 5   |1   \/ 5 | |  3   \/ 5 | |  1   \/ 5 | |3   \/ 5 | 
(- - + -----, |- + -----|*|- - + -----|*|- - + -----|*|- + -----|)
   2     2    \2     2  / \  2     2  / \  2     2  / \2     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:
$$x_{1} = - \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{2} = - \frac{3}{2}$$
Decrece en los intervalos
$$\left[- \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2}, - \frac{3}{2}\right] \cup \left[- \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2}\right] \cup \left[- \frac{3}{2}, - \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}\right]$$
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
$$2 \left(x \left(x + 1\right) + 3 \left(x + 1\right) \left(x + 3\right) + \left(x + 2\right) \left(2 x + 1\right)\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{15}}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{15}}{6}$$

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
$$\left(-\infty, - \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{15}}{6}\right] \cup \left[- \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{15}}{6}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left[- \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{15}}{6}, - \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{15}}{6}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(x \left(x + 1\right) \left(x + 2\right) \left(x + 3\right)\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(x \left(x + 1\right) \left(x + 2\right) \left(x + 3\right)\right) = \infty$$
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 ((x*(x + 1))*(x + 2))*(x + 3), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(x + 1\right) \left(x + 2\right) \left(x + 3\right)\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(x + 1\right) \left(x + 2\right) \left(x + 3\right)\right) = \infty$$
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:
$$x \left(x + 1\right) \left(x + 2\right) \left(x + 3\right) = - x \left(1 - x\right) \left(2 - x\right) \left(3 - x\right)$$
- No
$$x \left(x + 1\right) \left(x + 2\right) \left(x + 3\right) = x \left(1 - x\right) \left(2 - x\right) \left(3 - x\right)$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = x*(x+1)*(x+2)*(x+3)