Sr Examen

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(3+x^2+x^3-5*x)/(1+x^3-x-x^2)

Gráfico de la función y = (3+x^2+x^3-5*x)/(1+x^3-x-x^2)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            2    3      
       3 + x  + x  - 5*x
f(x) = -----------------
             3        2 
        1 + x  - x - x  
$$f{\left(x \right)} = \frac{- 5 x + \left(x^{3} + \left(x^{2} + 3\right)\right)}{- x^{2} + \left(- x + \left(x^{3} + 1\right)\right)}$$
f = (-5*x + x^3 + x^2 + 3)/(-x^2 - x + x^3 + 1)
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 1$$
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:
$$\frac{- 5 x + \left(x^{3} + \left(x^{2} + 3\right)\right)}{- x^{2} + \left(- x + \left(x^{3} + 1\right)\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = -3$$
Solución numérica
$$x_{1} = -3$$
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 + x^2 + x^3 - 5*x)/(1 + x^3 - x - x^2).
$$\frac{- 0 + \left(0^{3} + \left(0^{2} + 3\right)\right)}{- 0^{2} + \left(- 0 + \left(0^{3} + 1\right)\right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 3$$
Punto:
(0, 3)
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
$$\frac{\left(- 5 x + \left(x^{3} + \left(x^{2} + 3\right)\right)\right) \left(- 3 x^{2} + 2 x + 1\right)}{\left(- x^{2} + \left(- x + \left(x^{3} + 1\right)\right)\right)^{2}} + \frac{3 x^{2} + 2 x - 5}{- x^{2} + \left(- x + \left(x^{3} + 1\right)\right)} = 0$$
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
$$\frac{2 \left(3 x + \frac{\left(- 3 x + \frac{\left(- 3 x^{2} + 2 x + 1\right)^{2}}{x^{3} - x^{2} - x + 1} + 1\right) \left(x^{3} + x^{2} - 5 x + 3\right)}{x^{3} - x^{2} - x + 1} + \frac{\left(- 3 x^{2} + 2 x + 1\right) \left(3 x^{2} + 2 x - 5\right)}{x^{3} - x^{2} - x + 1} + 1\right)}{x^{3} - x^{2} - x + 1} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 1$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 5 x + \left(x^{3} + \left(x^{2} + 3\right)\right)}{- x^{2} + \left(- x + \left(x^{3} + 1\right)\right)}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 1$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 5 x + \left(x^{3} + \left(x^{2} + 3\right)\right)}{- x^{2} + \left(- x + \left(x^{3} + 1\right)\right)}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 1$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (3 + x^2 + x^3 - 5*x)/(1 + x^3 - x - x^2), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 5 x + \left(x^{3} + \left(x^{2} + 3\right)\right)}{x \left(- x^{2} + \left(- x + \left(x^{3} + 1\right)\right)\right)}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 5 x + \left(x^{3} + \left(x^{2} + 3\right)\right)}{x \left(- x^{2} + \left(- x + \left(x^{3} + 1\right)\right)\right)}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
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:
$$\frac{- 5 x + \left(x^{3} + \left(x^{2} + 3\right)\right)}{- x^{2} + \left(- x + \left(x^{3} + 1\right)\right)} = \frac{- x^{3} + x^{2} + 5 x + 3}{- x^{3} - x^{2} + x + 1}$$
- No
$$\frac{- 5 x + \left(x^{3} + \left(x^{2} + 3\right)\right)}{- x^{2} + \left(- x + \left(x^{3} + 1\right)\right)} = - \frac{- x^{3} + x^{2} + 5 x + 3}{- x^{3} - x^{2} + x + 1}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = (3+x^2+x^3-5*x)/(1+x^3-x-x^2)