Sr Examen

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

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                       ____      
                      /  2       
f(x) = log(x + 5) - \/  x   - 3*x
$$f{\left(x \right)} = - 3 x + \left(\log{\left(x + 5 \right)} - \sqrt{x^{2}}\right)$$
f = -3*x + log(x + 5) - sqrt(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:
$$- 3 x + \left(\log{\left(x + 5 \right)} - \sqrt{x^{2}}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = -5 - \frac{W\left(- \frac{2}{e^{10}}\right)}{2}$$
$$x_{2} = -5 - \frac{W_{-1}\left(- \frac{4}{e^{20}}\right)}{4}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0.42264597070087$$
$$x_{2} = 0.42264597070087$$
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 log(x + 5) - sqrt(x^2) - 3*x.
$$- 0 + \left(- \sqrt{0^{2}} + \log{\left(5 \right)}\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \log{\left(5 \right)}$$
Punto:
(0, log(5))
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
$$-3 + \frac{1}{x + 5} - \frac{\left|{x}\right|}{x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{9}{2}$$
Signos de extremos en los puntos:
(-9/2, 9 - log(2))


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:
$$x_{1} = - \frac{9}{2}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{9}{2}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[- \frac{9}{2}, \infty\right)$$
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
$$- \frac{1}{\left(x + 5\right)^{2}} - \frac{\operatorname{sign}{\left(x \right)}}{x} + \frac{\left|{x}\right|}{x^{2}} = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- 3 x + \left(\log{\left(x + 5 \right)} - \sqrt{x^{2}}\right)\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(- 3 x + \left(\log{\left(x + 5 \right)} - \sqrt{x^{2}}\right)\right) = -\infty$$
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 log(x + 5) - sqrt(x^2) - 3*x, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 3 x + \left(\log{\left(x + 5 \right)} - \sqrt{x^{2}}\right)}{x}\right) = -2$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = - 2 x$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 3 x + \left(\log{\left(x + 5 \right)} - \sqrt{x^{2}}\right)}{x}\right) = -4$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = - 4 x$$
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:
$$- 3 x + \left(\log{\left(x + 5 \right)} - \sqrt{x^{2}}\right) = 3 x + \log{\left(5 - x \right)} - \left|{x}\right|$$
- No
$$- 3 x + \left(\log{\left(x + 5 \right)} - \sqrt{x^{2}}\right) = - 3 x - \log{\left(5 - x \right)} + \left|{x}\right|$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar