Sr Examen

Otras calculadoras

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

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            x      
f(x) = ------------
        2          
       x  + 2*x - 3
$$f{\left(x \right)} = \frac{x}{\left(x^{2} + 2 x\right) - 3}$$
f = x/(x^2 + 2*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:
$$\frac{x}{\left(x^{2} + 2 x\right) - 3} = 0$$
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 + 2*x - 3).
$$\frac{0}{-3 + \left(0^{2} + 0 \cdot 2\right)}$$
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
$$\frac{x \left(- 2 x - 2\right)}{\left(\left(x^{2} + 2 x\right) - 3\right)^{2}} + \frac{1}{\left(x^{2} + 2 x\right) - 3} = 0$$
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
$$\frac{2 \left(x \left(\frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} + 2 x - 3} - 1\right) - 2 x - 2\right)}{\left(x^{2} + 2 x - 3\right)^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - 3^{\frac{2}{3}} + \sqrt[3]{3}$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = -3$$
$$x_{2} = 1$$

$$\lim_{x \to -3^-}\left(\frac{2 \left(x \left(\frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} + 2 x - 3} - 1\right) - 2 x - 2\right)}{\left(x^{2} + 2 x - 3\right)^{2}}\right) = -\infty$$
$$\lim_{x \to -3^+}\left(\frac{2 \left(x \left(\frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} + 2 x - 3} - 1\right) - 2 x - 2\right)}{\left(x^{2} + 2 x - 3\right)^{2}}\right) = \infty$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{1} = -3$$
- es el punto de flexión
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{2 \left(x \left(\frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} + 2 x - 3} - 1\right) - 2 x - 2\right)}{\left(x^{2} + 2 x - 3\right)^{2}}\right) = -\infty$$
$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{2 \left(x \left(\frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} + 2 x - 3} - 1\right) - 2 x - 2\right)}{\left(x^{2} + 2 x - 3\right)^{2}}\right) = \infty$$
- 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
$$\left(-\infty, - 3^{\frac{2}{3}} + \sqrt[3]{3}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[- 3^{\frac{2}{3}} + \sqrt[3]{3}, \infty\right)$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x}{\left(x^{2} + 2 x\right) - 3}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x}{\left(x^{2} + 2 x\right) - 3}\right) = 0$$
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 x/(x^2 + 2*x - 3), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} \frac{1}{\left(x^{2} + 2 x\right) - 3} = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{\left(x^{2} + 2 x\right) - 3} = 0$$
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:
$$\frac{x}{\left(x^{2} + 2 x\right) - 3} = - \frac{x}{x^{2} - 2 x - 3}$$
- No
$$\frac{x}{\left(x^{2} + 2 x\right) - 3} = \frac{x}{x^{2} - 2 x - 3}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar