Sr Examen

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

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                      x    
           /        x\     
           \3 + (-1) /     
f(x) = --------------------
                      x + 1
       /        x + 1\     
       \3 + (-1)     /     
$$f{\left(x \right)} = \frac{\left(\left(-1\right)^{x} + 3\right)^{x}}{\left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{x + 1}}$$
f = ((-1)^x + 3)^x/((-1)^(x + 1) + 3)^(x + 1)
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:
$$\frac{\left(\left(-1\right)^{x} + 3\right)^{x}}{\left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{x + 1}} = 0$$
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 + (-1)^x)^x/(3 + (-1)^(x + 1))^(x + 1).
$$\frac{\left(\left(-1\right)^{0} + 3\right)^{0}}{\left(\left(-1\right)^{1} + 3\right)^{1}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{1}{2}$$
Punto:
(0, 1/2)
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
$$- \left(\left(-1\right)^{x} + 3\right)^{x} \left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{- 2 x - 2} \left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{x + 1} \left(\frac{\left(-1\right)^{x + 1} i \pi \left(x + 1\right)}{\left(-1\right)^{x + 1} + 3} + \log{\left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3 \right)}\right) + \left(\left(-1\right)^{x} + 3\right)^{x} \left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{- x - 1} \left(\frac{\left(-1\right)^{x} i \pi x}{\left(-1\right)^{x} + 3} + \log{\left(\left(-1\right)^{x} + 3 \right)}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
No se ha logrado calcular el límite a la izquierda
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\left(-1\right)^{x} + 3\right)^{x}}{\left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{x + 1}}\right)$$
No se ha logrado calcular el límite a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\left(-1\right)^{x} + 3\right)^{x}}{\left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{x + 1}}\right)$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (3 + (-1)^x)^x/(3 + (-1)^(x + 1))^(x + 1), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
No se ha logrado calcular el límite a la izquierda
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\left(-1\right)^{x} + 3\right)^{x} \left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{- x - 1}}{x}\right)$$
No se ha logrado calcular el límite a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\left(-1\right)^{x} + 3\right)^{x} \left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{- x - 1}}{x}\right)$$
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:
$$\frac{\left(\left(-1\right)^{x} + 3\right)^{x}}{\left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{x + 1}} = \left(3 + \left(-1\right)^{- x}\right)^{- x} \left(\left(-1\right)^{1 - x} + 3\right)^{x - 1}$$
- No
$$\frac{\left(\left(-1\right)^{x} + 3\right)^{x}}{\left(\left(-1\right)^{x + 1} + 3\right)^{x + 1}} = - \left(3 + \left(-1\right)^{- x}\right)^{- x} \left(\left(-1\right)^{1 - x} + 3\right)^{x - 1}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar