Sr Examen

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Gráfico de la función y = 2^(-x)*(x^16+10*log(x))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        -x / 16            \
f(x) = 2  *\x   + 10*log(x)/
$$f{\left(x \right)} = 2^{- x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(x \right)}\right)$$
f = 2^(-x)*(x^16 + 10*log(x))
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:
$$2^{- x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(x \right)}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = e^{- \frac{W\left(\frac{8}{5}\right)}{16}}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0.954010000174915$$
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 2^(-x)*(x^16 + 10*log(x)).
$$2^{- 0} \left(10 \log{\left(0 \right)} + 0^{16}\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \tilde{\infty}$$
signof no cruza Y
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
$$2^{- x} \left(16 x^{15} + \frac{10}{x}\right) - 2^{- x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(x \right)}\right) \log{\left(2 \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 23.0831206542234$$
Signos de extremos en los puntos:
(23.083120654223414, 731140153052675)


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:
$$x_{1} = 23.0831206542234$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 23.0831206542234\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[23.0831206542234, \infty\right)$$
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
$$2^{- x} \left(240 x^{14} - 4 \left(8 x^{15} + \frac{5}{x}\right) \log{\left(2 \right)} + \left(x^{16} + 10 \log{\left(x \right)}\right) \log{\left(2 \right)}^{2} - \frac{10}{x^{2}}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 17.3123404906676$$
$$x_{2} = 876.969736294609$$
$$x_{3} = 0.866986548246838$$
$$x_{4} = 28.8539008177793$$

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
$$\left[0.866986548246838, 17.3123404906676\right] \cup \left[28.8539008177793, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 0.866986548246838\right] \cup \left[17.3123404906676, 28.8539008177793\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(2^{- x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(x \right)}\right)\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(2^{- x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(x \right)}\right)\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 0$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función 2^(-x)*(x^16 + 10*log(x)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{2^{- x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(x \right)}\right)}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{2^{- x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(x \right)}\right)}{x}\right) = 0$$
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:
$$2^{- x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(x \right)}\right) = 2^{x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(- x \right)}\right)$$
- No
$$2^{- x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(x \right)}\right) = - 2^{x} \left(x^{16} + 10 \log{\left(- x \right)}\right)$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar