Sr Examen

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Gráfico de la función y = exp(2*x)+exp(-4*x/3)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
               -4*x
               ----
        2*x     3  
f(x) = e    + e    
$$f{\left(x \right)} = e^{2 x} + e^{\frac{\left(-1\right) 4 x}{3}}$$
f = exp(2*x) + exp((-4*x)/3)
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:
$$e^{2 x} + e^{\frac{\left(-1\right) 4 x}{3}} = 0$$
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 exp(2*x) + exp((-4*x)/3).
$$e^{0 \cdot 2} + e^{\frac{\left(-1\right) 0 \cdot 4}{3}}$$
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
$$2 e^{2 x} - \frac{4 e^{\frac{\left(-1\right) 4 x}{3}}}{3} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 3 \log{\left(\frac{\sqrt[10]{2} \cdot 3^{\frac{9}{10}}}{3} \right)}$$
Signos de extremos en los puntos:
      /10___  9/10\     3/5  2/5 
      |\/ 2 *3    |  5*2   *3    
(3*log|-----------|, -----------)
      \     3     /       6      


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:
$$x_{1} = 3 \log{\left(\frac{\sqrt[10]{2} \cdot 3^{\frac{9}{10}}}{3} \right)}$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[3 \log{\left(\frac{\sqrt[10]{2} \cdot 3^{\frac{9}{10}}}{3} \right)}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, 3 \log{\left(\frac{\sqrt[10]{2} \cdot 3^{\frac{9}{10}}}{3} \right)}\right]$$
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
$$4 \left(e^{2 x} + \frac{4 e^{- \frac{4 x}{3}}}{9}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(e^{2 x} + e^{\frac{\left(-1\right) 4 x}{3}}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(e^{2 x} + e^{\frac{\left(-1\right) 4 x}{3}}\right) = \infty$$
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 exp(2*x) + exp((-4*x)/3), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{e^{2 x} + e^{\frac{\left(-1\right) 4 x}{3}}}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{e^{2 x} + e^{\frac{\left(-1\right) 4 x}{3}}}{x}\right) = \infty$$
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:
$$e^{2 x} + e^{\frac{\left(-1\right) 4 x}{3}} = e^{\frac{4 x}{3}} + e^{- 2 x}$$
- No
$$e^{2 x} + e^{\frac{\left(-1\right) 4 x}{3}} = - e^{\frac{4 x}{3}} - e^{- 2 x}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar