Sr Examen

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x^3-6x^2+2x-6

Gráfico de la función y = x^3-6x^2+2x-6

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        3      2          
f(x) = x  - 6*x  + 2*x - 6
$$f{\left(x \right)} = \left(2 x + \left(x^{3} - 6 x^{2}\right)\right) - 6$$
f = 2*x + x^3 - 6*x^2 - 6
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:
$$\left(2 x + \left(x^{3} - 6 x^{2}\right)\right) - 6 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = \frac{10}{3 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{3561}}{9} + 9}} + 2 + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{3561}}{9} + 9}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 5.83346915976264$$
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^3 - 6*x^2 + 2*x - 6.
$$-6 + \left(\left(0^{3} - 6 \cdot 0^{2}\right) + 0 \cdot 2\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -6$$
Punto:
(0, -6)
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
$$3 x^{2} - 12 x + 2 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 2 - \frac{\sqrt{30}}{3}$$
$$x_{2} = \frac{\sqrt{30}}{3} + 2$$
Signos de extremos en los puntos:
                              3                 2            
       ____       /      ____\      /      ____\        ____ 
     \/ 30        |    \/ 30 |      |    \/ 30 |    2*\/ 30  
(2 - ------, -2 + |2 - ------|  - 6*|2 - ------|  - --------)
       3          \      3   /      \      3   /       3     

                              3                 2            
       ____       /      ____\      /      ____\        ____ 
     \/ 30        |    \/ 30 |      |    \/ 30 |    2*\/ 30  
(2 + ------, -2 + |2 + ------|  - 6*|2 + ------|  + --------)
       3          \      3   /      \      3   /       3     


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:
$$x_{1} = \frac{\sqrt{30}}{3} + 2$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 2 - \frac{\sqrt{30}}{3}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 2 - \frac{\sqrt{30}}{3}\right] \cup \left[\frac{\sqrt{30}}{3} + 2, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[2 - \frac{\sqrt{30}}{3}, \frac{\sqrt{30}}{3} + 2\right]$$
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
$$6 \left(x - 2\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 2$$

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