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x^4+3*x^2-2*x+1

Gráfico de la función y = x^4+3*x^2-2*x+1

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        4      2          
f(x) = x  + 3*x  - 2*x + 1
$$f{\left(x \right)} = \left(- 2 x + \left(x^{4} + 3 x^{2}\right)\right) + 1$$
f = -2*x + x^4 + 3*x^2 + 1
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:
$$\left(- 2 x + \left(x^{4} + 3 x^{2}\right)\right) + 1 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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^4 + 3*x^2 - 2*x + 1.
$$\left(\left(0^{4} + 3 \cdot 0^{2}\right) - 0\right) + 1$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 1$$
Punto:
(0, 1)
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
$$4 x^{3} + 6 x - 2 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{1}{2 \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3}}{4}}} + \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3}}{4}}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                                                      4                                                                 2 
      ___________                                              /     ___________                     \           ___________     /     ___________                     \  
     /       ___                                               |    /       ___                      |          /       ___      |    /       ___                      |  
    /  1   \/ 3             1                      1           |   /  1   \/ 3             1         |         /  1   \/ 3       |   /  1   \/ 3             1         |  
(3 /   - + -----  - ------------------, 1 + ---------------- + |3 /   - + -----  - ------------------|  - 2*3 /   - + -----  + 3*|3 /   - + -----  - ------------------| )
 \/    4     4             ___________           ___________   |\/    4     4             ___________|      \/    4     4        |\/    4     4             ___________|  
                          /       ___           /       ___    |                         /       ___ |                           |                         /       ___ |  
                         /  1   \/ 3           /  1   \/ 3     |                        /  1   \/ 3  |                           |                        /  1   \/ 3  |  
                    2*3 /   - + -----       3 /   - + -----    |                   2*3 /   - + ----- |                           |                   2*3 /   - + ----- |  
                      \/    4     4         \/    4     4      \                     \/    4     4   /                           \                     \/    4     4   /  


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:
$$x_{1} = - \frac{1}{2 \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3}}{4}}} + \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3}}{4}}$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[- \frac{1}{2 \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3}}{4}}} + \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3}}{4}}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{1}{2 \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3}}{4}}} + \sqrt[3]{\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3}}{4}}\right]$$
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
$$6 \left(2 x^{2} + 1\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(- 2 x + \left(x^{4} + 3 x^{2}\right)\right) + 1\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(- 2 x + \left(x^{4} + 3 x^{2}\right)\right) + 1\right) = \infty$$
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^4 + 3*x^2 - 2*x + 1, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- 2 x + \left(x^{4} + 3 x^{2}\right)\right) + 1}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- 2 x + \left(x^{4} + 3 x^{2}\right)\right) + 1}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\left(- 2 x + \left(x^{4} + 3 x^{2}\right)\right) + 1 = x^{4} + 3 x^{2} + 2 x + 1$$
- No
$$\left(- 2 x + \left(x^{4} + 3 x^{2}\right)\right) + 1 = - x^{4} - 3 x^{2} - 2 x - 1$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = x^4+3*x^2-2*x+1