Sr Examen

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Gráfico de la función y = sqrt(25+x^2)-sqrt(x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          _________        
         /       2      ___
f(x) = \/  25 + x   - \/ x 
$$f{\left(x \right)} = - \sqrt{x} + \sqrt{x^{2} + 25}$$
f = -sqrt(x) + sqrt(x^2 + 25)
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:
$$- \sqrt{x} + \sqrt{x^{2} + 25} = 0$$
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 sqrt(25 + x^2) - sqrt(x).
$$- \sqrt{0} + \sqrt{0^{2} + 25}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 5$$
Punto:
(0, 5)
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
$$\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 25}} - \frac{1}{2 \sqrt{x}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{1}{144 \sqrt[3]{\frac{5 \sqrt{8103}}{144} + \frac{5401}{1728}}} + \frac{1}{12} + \sqrt[3]{\frac{5 \sqrt{8103}}{144} + \frac{5401}{1728}}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                          ______________________________________________________________________                                                                            
                                                                         /                                                                    2              ______________________________________________________________ 
           ___________________                                          /       /          ___________________                               \              /           ___________________                                 
          /            ______                                          /        |         /            ______                                |             /           /            ______                                  
 1       /  5401   5*\/ 8103                  1                       /         |1       /  5401   5*\/ 8103                  1              |            /   1       /  5401   5*\/ 8103                  1                
(-- + 3 /   ---- + ----------  + ----------------------------,       /     25 + |-- + 3 /   ---- + ----------  + ----------------------------|   -       /    -- + 3 /   ---- + ----------  + ---------------------------- )
 12   \/    1728      144                 ___________________       /           |12   \/    1728      144                 ___________________|          /     12   \/    1728      144                 ___________________  
                                         /            ______       /            |                                        /            ______ |         /                                              /            ______   
                                        /  5401   5*\/ 8103       /             |                                       /  5401   5*\/ 8103  |        /                                              /  5401   5*\/ 8103    
                                 144*3 /   ---- + ----------     /              |                                144*3 /   ---- + ---------- |       /                                        144*3 /   ---- + ----------   
                                     \/    1728      144       \/               \                                    \/    1728      144     /     \/                                             \/    1728      144       


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:
$$x_{1} = \frac{1}{144 \sqrt[3]{\frac{5 \sqrt{8103}}{144} + \frac{5401}{1728}}} + \frac{1}{12} + \sqrt[3]{\frac{5 \sqrt{8103}}{144} + \frac{5401}{1728}}$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[\frac{1}{144 \sqrt[3]{\frac{5 \sqrt{8103}}{144} + \frac{5401}{1728}}} + \frac{1}{12} + \sqrt[3]{\frac{5 \sqrt{8103}}{144} + \frac{5401}{1728}}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{1}{144 \sqrt[3]{\frac{5 \sqrt{8103}}{144} + \frac{5401}{1728}}} + \frac{1}{12} + \sqrt[3]{\frac{5 \sqrt{8103}}{144} + \frac{5401}{1728}}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- \sqrt{x} + \sqrt{x^{2} + 25}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \sqrt{x} + \sqrt{x^{2} + 25}\right) = \infty$$
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 sqrt(25 + x^2) - sqrt(x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- \sqrt{x} + \sqrt{x^{2} + 25}}{x}\right) = -1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = - x$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \sqrt{x} + \sqrt{x^{2} + 25}}{x}\right) = 1$$
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:
$$- \sqrt{x} + \sqrt{x^{2} + 25} = - \sqrt{- x} + \sqrt{x^{2} + 25}$$
- No
$$- \sqrt{x} + \sqrt{x^{2} + 25} = \sqrt{- x} - \sqrt{x^{2} + 25}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar