Sr Examen

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

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          __________________
         /  2       _______ 
f(x) = \/  x  + x*\/ x + 1  
$$f{\left(x \right)} = \sqrt{x^{2} + x \sqrt{x + 1}}$$
f = sqrt(x^2 + x*sqrt(x + 1))
Gráfico de la función
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 sqrt(x^2 + x*sqrt(x + 1)).
$$\sqrt{0^{2} + 0 \sqrt{1}}$$
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
$$\frac{x + \frac{x}{4 \sqrt{x + 1}} + \frac{\sqrt{x + 1}}{2}}{\sqrt{x^{2} + x \sqrt{x + 1}}} = 0$$
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
$$\frac{- \frac{x}{8 \left(x + 1\right)^{\frac{3}{2}}} + 1 + \frac{1}{2 \sqrt{x + 1}} - \frac{\left(4 x + \frac{x}{\sqrt{x + 1}} + 2 \sqrt{x + 1}\right)^{2}}{16 x \left(x + \sqrt{x + 1}\right)}}{\sqrt{x \left(x + \sqrt{x + 1}\right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 2 - 2 \sqrt{2}$$

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