Sr Examen

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Gráfico de la función y = 2x^3-21x^2+36x+105

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          3       2             
f(x) = 2*x  - 21*x  + 36*x + 105
$$f{\left(x \right)} = \left(36 x + \left(2 x^{3} - 21 x^{2}\right)\right) + 105$$
f = 36*x + 2*x^3 - 21*x^2 + 105
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:
$$\left(36 x + \left(2 x^{3} - 21 x^{2}\right)\right) + 105 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = \frac{7}{2} - \frac{\sqrt[3]{\frac{3213}{8} + \frac{27 \sqrt{366} i}{4}}}{3} - \frac{75}{4 \sqrt[3]{\frac{3213}{8} + \frac{27 \sqrt{366} i}{4}}}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 6.43478840575536$$
$$x_{2} = 5.53835290153286$$
$$x_{3} = -1.47314130728823$$
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^3 - 21*x^2 + 36*x + 105.
$$\left(\left(2 \cdot 0^{3} - 21 \cdot 0^{2}\right) + 0 \cdot 36\right) + 105$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 105$$
Punto:
(0, 105)
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
$$6 x^{2} - 42 x + 36 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 6$$
Signos de extremos en los puntos:
(1, 122)

(6, -3)


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:
Puntos mínimos de la función:
$$x_{1} = 6$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 1$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 1\right] \cup \left[6, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[1, 6\right]$$
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
$$6 \left(2 x - 7\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{7}{2}$$

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
$$\left[\frac{7}{2}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{7}{2}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(36 x + \left(2 x^{3} - 21 x^{2}\right)\right) + 105\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(36 x + \left(2 x^{3} - 21 x^{2}\right)\right) + 105\right) = \infty$$
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 2*x^3 - 21*x^2 + 36*x + 105, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(36 x + \left(2 x^{3} - 21 x^{2}\right)\right) + 105}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(36 x + \left(2 x^{3} - 21 x^{2}\right)\right) + 105}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la derecha
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:
$$\left(36 x + \left(2 x^{3} - 21 x^{2}\right)\right) + 105 = - 2 x^{3} - 21 x^{2} - 36 x + 105$$
- No
$$\left(36 x + \left(2 x^{3} - 21 x^{2}\right)\right) + 105 = 2 x^{3} + 21 x^{2} + 36 x - 105$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar