Sr Examen

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y=(x-1)^3*(x-2)^2

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

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              3        2
f(x) = (x - 1) *(x - 2) 
$$f{\left(x \right)} = \left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right)^{3}$$
f = (x - 2)^2*(x - 1)^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:
$$\left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right)^{3} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 2$$
Solución numérica
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 2$$
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 (x - 1)^3*(x - 2)^2.
$$\left(-1\right)^{3} \left(-2\right)^{2}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -4$$
Punto:
(0, -4)
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
$$3 \left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right)^{2} + \left(x - 1\right)^{3} \left(2 x - 4\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = \frac{8}{5}$$
$$x_{3} = 2$$
Signos de extremos en los puntos:
(1, 0)

      108  
(8/5, ----)
      3125 

(2, 0)


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:
$$x_{1} = 2$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \frac{8}{5}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{8}{5}\right] \cup \left[2, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[\frac{8}{5}, 2\right]$$
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
$$2 \left(x - 1\right) \left(3 \left(x - 2\right)^{2} + 6 \left(x - 2\right) \left(x - 1\right) + \left(x - 1\right)^{2}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = \frac{8}{5} - \frac{\sqrt{6}}{10}$$
$$x_{3} = \frac{\sqrt{6}}{10} + \frac{8}{5}$$

Intervalos de convexidad y concavidad:
Hallemos los intervales donde la función es convexa o cóncava, para eso veamos cómo se comporta la función en los puntos de flexiones:
Cóncava en los intervalos
$$\left[1, \frac{8}{5} - \frac{\sqrt{6}}{10}\right] \cup \left[\frac{\sqrt{6}}{10} + \frac{8}{5}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 1\right] \cup \left[\frac{8}{5} - \frac{\sqrt{6}}{10}, \frac{\sqrt{6}}{10} + \frac{8}{5}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right)^{3}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right)^{3}\right) = \infty$$
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 (x - 1)^3*(x - 2)^2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right)^{3}}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right)^{3}}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right)^{3} = \left(- x - 2\right)^{2} \left(- x - 1\right)^{3}$$
- No
$$\left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right)^{3} = - \left(- x - 2\right)^{2} \left(- x - 1\right)^{3}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = y=(x-1)^3*(x-2)^2