Sr Examen

Gráfico de la función y = -6-x-exp(x)-exp(-x/2)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                      -x 
                      ---
                 x     2 
f(x) = -6 - x - e  - e   
$$f{\left(x \right)} = \left(\left(- x - 6\right) - e^{x}\right) - e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}$$
f = -x - 6 - exp(x) - exp((-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:
$$\left(\left(- x - 6\right) - e^{x}\right) - e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} = 0$$
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 -6 - x - exp(x) - exp((-x)/2).
$$\left(\left(-6 - 0\right) - e^{0}\right) - e^{\frac{\left(-1\right) 0}{2}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -8$$
Punto:
(0, -8)
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
$$- e^{x} + \frac{e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}}{2} - 1 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 2 \log{\left(- \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{129}}{36}}} + \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{129}}{36}} \right)}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                                                                                               2                                                    
      /     _____________                       \                                                   /     _____________                       \         /     _____________                       \ 
      |    /       _____                        |                                                   |    /       _____                        |         |    /       _____                        | 
      |   /  1   \/ 129              1          |                           1                       |   /  1   \/ 129              1          |         |   /  1   \/ 129              1          | 
(2*log|3 /   - + -------  - --------------------|, -6 - ----------------------------------------- - |3 /   - + -------  - --------------------|  - 2*log|3 /   - + -------  - --------------------|)
      |\/    4      36             _____________|            _____________                          |\/    4      36             _____________|         |\/    4      36             _____________| 
      |                           /       _____ |           /       _____                           |                           /       _____ |         |                           /       _____ | 
      |                          /  1   \/ 129  |          /  1   \/ 129              1             |                          /  1   \/ 129  |         |                          /  1   \/ 129  | 
      |                     3*3 /   - + ------- |       3 /   - + -------  - --------------------   |                     3*3 /   - + ------- |         |                     3*3 /   - + ------- | 
      \                       \/    4      36   /       \/    4      36             _____________   \                       \/    4      36   /         \                       \/    4      36   / 
                                                                                   /       _____                                                                                                    
                                                                                  /  1   \/ 129                                                                                                     
                                                                             3*3 /   - + -------                                                                                                    
                                                                               \/    4      36                                                                                                      


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:
$$x_{1} = 2 \log{\left(- \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{129}}{36}}} + \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{129}}{36}} \right)}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 2 \log{\left(- \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{129}}{36}}} + \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{129}}{36}} \right)}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[2 \log{\left(- \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{129}}{36}}} + \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{129}}{36}} \right)}, \infty\right)$$
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
$$- (e^{x} + \frac{e^{- \frac{x}{2}}}{4}) = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\left(- x - 6\right) - e^{x}\right) - e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(\left(- x - 6\right) - e^{x}\right) - e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}\right) = -\infty$$
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 -6 - x - exp(x) - exp((-x)/2), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\left(- x - 6\right) - e^{x}\right) - e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\left(- x - 6\right) - e^{x}\right) - e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}}{x}\right) = -\infty$$
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:
$$\left(\left(- x - 6\right) - e^{x}\right) - e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} = x - e^{\frac{x}{2}} - 6 - e^{- x}$$
- No
$$\left(\left(- x - 6\right) - e^{x}\right) - e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} = - x + e^{\frac{x}{2}} + 6 + e^{- x}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = -6-x-exp(x)-exp(-x/2)