Sr Examen

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Gráfico de la función y = sqrt(x)+sqrt(4-x^2)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                  ________
         ___     /      2 
f(x) = \/ x  + \/  4 - x  
$$f{\left(x \right)} = \sqrt{x} + \sqrt{4 - x^{2}}$$
f = sqrt(x) + sqrt(4 - x^2)
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:
$$\sqrt{x} + \sqrt{4 - x^{2}} = 0$$
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(x) + sqrt(4 - x^2).
$$\sqrt{0} + \sqrt{4 - 0^{2}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 2$$
Punto:
(0, 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
$$- \frac{x}{\sqrt{4 - x^{2}}} + \frac{1}{2 \sqrt{x}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{1}{12} + \frac{1}{144 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1293}}{72} + \frac{863}{1728}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1293}}{72} + \frac{863}{1728}}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                        ___________________________________________________________________                                                                          
                                                                       /                                                                 2              ____________________________________________________________ 
             _________________                                        /      /            _________________                             \              /             _________________                               
            /          ______                                        /       |           /          ______                              |             /             /          ______                                
   1       /  863    \/ 1293                 1                      /        |  1       /  863    \/ 1293                 1             |            /     1       /  863    \/ 1293                 1               
(- -- + 3 /   ---- + --------  + --------------------------,       /     4 - |- -- + 3 /   ---- + --------  + --------------------------|   +       /    - -- + 3 /   ---- + --------  + -------------------------- )
   12   \/    1728      72                _________________       /          |  12   \/    1728      72                _________________|          /       12   \/    1728      72                _________________  
                                         /          ______       /           |                                        /          ______ |         /                                              /          ______   
                                        /  863    \/ 1293       /            |                                       /  863    \/ 1293  |        /                                              /  863    \/ 1293    
                                 144*3 /   ---- + --------     /             |                                144*3 /   ---- + -------- |       /                                        144*3 /   ---- + --------   
                                     \/    1728      72      \/              \                                    \/    1728      72    /     \/                                             \/    1728      72      


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:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = - \frac{1}{12} + \frac{1}{144 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1293}}{72} + \frac{863}{1728}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1293}}{72} + \frac{863}{1728}}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{1}{12} + \frac{1}{144 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1293}}{72} + \frac{863}{1728}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1293}}{72} + \frac{863}{1728}}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[- \frac{1}{12} + \frac{1}{144 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1293}}{72} + \frac{863}{1728}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1293}}{72} + \frac{863}{1728}}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\sqrt{x} + \sqrt{4 - x^{2}}\right) = \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\sqrt{x} + \sqrt{4 - x^{2}}\right) = \infty i$$
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) + sqrt(4 - x^2), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{x} + \sqrt{4 - x^{2}}}{x}\right) = - i$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = - i x$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{x} + \sqrt{4 - x^{2}}}{x}\right) = i$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = i x$$
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:
$$\sqrt{x} + \sqrt{4 - x^{2}} = \sqrt{- x} + \sqrt{4 - x^{2}}$$
- No
$$\sqrt{x} + \sqrt{4 - x^{2}} = - \sqrt{- x} - \sqrt{4 - x^{2}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar