Sr Examen

Gráfico de la función y = x-(ln(x))^2

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              2   
f(x) = x - log (x)
f(x)=xlog(x)2f{\left(x \right)} = x - \log{\left(x \right)}^{2}
f = x - log(x)^2
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-1010
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:
xlog(x)2=0x - \log{\left(x \right)}^{2} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
x1=0.494866414516531x_{1} = 0.494866414516531
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 - log(x)^2.
log(0)2- \log{\left(0 \right)}^{2}
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
12log(x)x=01 - \frac{2 \log{\left(x \right)}}{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
2(log(x)1)x2=0\frac{2 \left(\log{\left(x \right)} - 1\right)}{x^{2}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=ex_{1} = e

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
[e,)\left[e, \infty\right)
Convexa en los intervalos
(,e]\left(-\infty, e\right]
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limx(xlog(x)2)=\lim_{x \to -\infty}\left(x - \log{\left(x \right)}^{2}\right) = -\infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
limx(xlog(x)2)=\lim_{x \to \infty}\left(x - \log{\left(x \right)}^{2}\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 - log(x)^2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(xlog(x)2x)=1\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x - \log{\left(x \right)}^{2}}{x}\right) = 1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
y=xy = x
limx(xlog(x)2x)=1\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x - \log{\left(x \right)}^{2}}{x}\right) = 1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
y=xy = x
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:
xlog(x)2=xlog(x)2x - \log{\left(x \right)}^{2} = - x - \log{\left(- x \right)}^{2}
- No
xlog(x)2=x+log(x)2x - \log{\left(x \right)}^{2} = x + \log{\left(- x \right)}^{2}
- No
es decir, función
no es
par ni impar