Sr Examen

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x/((x^2-1)^(1/3))
  • ¿Cómo usar?

  • Gráfico de la función y =:
  • x^4-x^2+2 x^4-x^2+2
  • (x^2-5)/(x-3) (x^2-5)/(x-3)
  • (x^2-9)/(x^2-4) (x^2-9)/(x^2-4)
  • x/(1-x^3) x/(1-x^3)
  • Derivada de:
  • x/((x^2-1)^(1/3)) x/((x^2-1)^(1/3))
  • Expresiones idénticas

  • x/((x^ dos - uno)^(uno / tres))
  • x dividir por ((x al cuadrado menos 1) en el grado (1 dividir por 3))
  • x dividir por ((x en el grado dos menos uno) en el grado (uno dividir por tres))
  • x/((x2-1)(1/3))
  • x/x2-11/3
  • x/((x²-1)^(1/3))
  • x/((x en el grado 2-1) en el grado (1/3))
  • x/x^2-1^1/3
  • x dividir por ((x^2-1)^(1 dividir por 3))
  • Expresiones semejantes

  • x/((x^2+1)^(1/3))

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

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            x     
f(x) = -----------
          ________
       3 /  2     
       \/  x  - 1 
$$f{\left(x \right)} = \frac{x}{\sqrt[3]{x^{2} - 1}}$$
f = x/(x^2 - 1)^(1/3)
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 1$$
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:
$$\frac{x}{\sqrt[3]{x^{2} - 1}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

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

                                                 ________________________________  
                                                /                              3   
        ________________________________       /      /  3 ___     3 ___   ___\    
       /                              3       /       |  \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 |    
      /      /  3 ___     3 ___   ___\    -  /    1 + |- ----- - -------------|    
     /       |  \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 |     \/         \    2           2      /    
(-  /    1 + |- ----- - -------------| , ----------------------------------------)
  \/         \    2           2      /             ____________________________    
                                                  /                          3     
                                                 /  /  3 ___     3 ___   ___\      
                                                /   |  \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 |      
                                             3 /    |- ----- - -------------|      
                                             \/     \    2           2      /      

                                                 ________________________________  
                                                /                              3   
        ________________________________       /      /  3 ___     3 ___   ___\    
       /                              3       /       |  \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 |    
      /      /  3 ___     3 ___   ___\    -  /    1 + |- ----- + -------------|    
     /       |  \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 |     \/         \    2           2      /    
(-  /    1 + |- ----- + -------------| , ----------------------------------------)
  \/         \    2           2      /             ____________________________    
                                                  /                          3     
                                                 /  /  3 ___     3 ___   ___\      
                                                /   |  \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 |      
                                             3 /    |- ----- + -------------|      
                                             \/     \    2           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:
$$x_{3} = - \sqrt{3}$$
$$x_{3} = - \sqrt{1 + \left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)^{3}}$$
$$x_{3} = - \sqrt{1 + \left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)^{3}}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \sqrt{3}\right] \cap \left(-\infty, - \sqrt{1 + \left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)^{3}}\right] \cap \left(-\infty, - \sqrt{1 + \left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)^{3}}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[- \sqrt{3}, \infty\right) \cap \left[- \sqrt{1 + \left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)^{3}}, \infty\right) \cap \left[- \sqrt{1 + \left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)^{3}}, \infty\right)$$
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
$$\frac{2 x \left(\frac{8 x^{2}}{x^{2} - 1} - 9\right)}{9 \left(x^{2} - 1\right)^{\frac{4}{3}}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -3$$
$$x_{2} = 0$$
$$x_{3} = 3$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 1$$

$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{2 x \left(\frac{8 x^{2}}{x^{2} - 1} - 9\right)}{9 \left(x^{2} - 1\right)^{\frac{4}{3}}}\right) = -\infty$$
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{2 x \left(\frac{8 x^{2}}{x^{2} - 1} - 9\right)}{9 \left(x^{2} - 1\right)^{\frac{4}{3}}}\right) = \infty \left(-0.5 + 0.866025403784438 i\right)$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{1} = -1$$
- es el punto de flexión
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{2 x \left(\frac{8 x^{2}}{x^{2} - 1} - 9\right)}{9 \left(x^{2} - 1\right)^{\frac{4}{3}}}\right) = \infty \left(0.5 - 0.866025403784438 i\right)$$
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{2 x \left(\frac{8 x^{2}}{x^{2} - 1} - 9\right)}{9 \left(x^{2} - 1\right)^{\frac{4}{3}}}\right) = \infty$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{2} = 1$$
- es el punto de flexión

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
$$\left(-\infty, -3\right] \cup \left[0, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 0\right] \cup \left[3, \infty\right)$$
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 1$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x}{\sqrt[3]{x^{2} - 1}}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x}{\sqrt[3]{x^{2} - 1}}\right) = \infty$$
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/(x^2 - 1)^(1/3), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} \frac{1}{\sqrt[3]{x^{2} - 1}} = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{\sqrt[3]{x^{2} - 1}} = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
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:
$$\frac{x}{\sqrt[3]{x^{2} - 1}} = - \frac{x}{\sqrt[3]{x^{2} - 1}}$$
- No
$$\frac{x}{\sqrt[3]{x^{2} - 1}} = \frac{x}{\sqrt[3]{x^{2} - 1}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = x/((x^2-1)^(1/3))