Sr Examen

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Gráfico de la función y = (3x-1)^2+(x+3)^2-10x^2

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                2          2       2
f(x) = (3*x - 1)  + (x + 3)  - 10*x 
$$f{\left(x \right)} = - 10 x^{2} + \left(\left(x + 3\right)^{2} + \left(3 x - 1\right)^{2}\right)$$
f = -10*x^2 + (x + 3)^2 + (3*x - 1)^2
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:
$$- 10 x^{2} + \left(\left(x + 3\right)^{2} + \left(3 x - 1\right)^{2}\right) = 0$$
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 (3*x - 1)^2 + (x + 3)^2 - 10*x^2.
$$- 10 \cdot 0^{2} + \left(\left(-1 + 0 \cdot 3\right)^{2} + 3^{2}\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 10$$
Punto:
(0, 10)
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
$$0 = 0$$
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
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$0 = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- 10 x^{2} + \left(\left(x + 3\right)^{2} + \left(3 x - 1\right)^{2}\right)\right) = 10$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 10$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(- 10 x^{2} + \left(\left(x + 3\right)^{2} + \left(3 x - 1\right)^{2}\right)\right) = 10$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 10$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (3*x - 1)^2 + (x + 3)^2 - 10*x^2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 10 x^{2} + \left(\left(x + 3\right)^{2} + \left(3 x - 1\right)^{2}\right)}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 10 x^{2} + \left(\left(x + 3\right)^{2} + \left(3 x - 1\right)^{2}\right)}{x}\right) = 0$$
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:
$$- 10 x^{2} + \left(\left(x + 3\right)^{2} + \left(3 x - 1\right)^{2}\right) = - 10 x^{2} + \left(3 - x\right)^{2} + \left(- 3 x - 1\right)^{2}$$
- No
$$- 10 x^{2} + \left(\left(x + 3\right)^{2} + \left(3 x - 1\right)^{2}\right) = 10 x^{2} - \left(3 - x\right)^{2} - \left(- 3 x - 1\right)^{2}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar