Sr Examen

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(x^2-10*x^2+9)/((x-1)*(x+3))

Gráfico de la función y = (x^2-10*x^2+9)/((x-1)*(x+3))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
         2       2    
        x  - 10*x  + 9
f(x) = ---------------
       (x - 1)*(x + 3)
$$f{\left(x \right)} = \frac{\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)}$$
f = (-10*x^2 + x^2 + 9)/(((x - 1)*(x + 3)))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = -3$$
$$x_{2} = 1$$
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:
$$\frac{\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = -1$$
Solución numérica
$$x_{1} = -1$$
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^2 - 10*x^2 + 9)/(((x - 1)*(x + 3))).
$$\frac{\left(0^{2} - 10 \cdot 0^{2}\right) + 9}{\left(-1\right) 3}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -3$$
Punto:
(0, -3)
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
$$- 18 x \frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)} + \frac{\left(- 2 x - 2\right) \left(\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9\right)}{\left(x - 1\right)^{2} \left(x + 3\right)^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
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
$$\frac{18 \left(\frac{4 x \left(x + 1\right)}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)} + \frac{\left(1 - x^{2}\right) \left(\left(x + 1\right) \left(\frac{1}{x + 3} + \frac{1}{x - 1}\right) + \frac{x + 1}{x + 3} - 1 + \frac{x + 1}{x - 1}\right)}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)} - 1\right)}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = -3$$
$$x_{2} = 1$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)}\right) = -9$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = -9$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)}\right) = -9$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = -9$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (x^2 - 10*x^2 + 9)/(((x - 1)*(x + 3))), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)} \left(\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9\right)}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)} \left(\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9\right)}{x}\right) = 0$$
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:
$$\frac{\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)} = \frac{\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9}{\left(3 - x\right) \left(- x - 1\right)}$$
- No
$$\frac{\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9}{\left(x - 1\right) \left(x + 3\right)} = - \frac{\left(- 10 x^{2} + x^{2}\right) + 9}{\left(3 - x\right) \left(- x - 1\right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = (x^2-10*x^2+9)/((x-1)*(x+3))