Sr Examen

Gráfico de la función y = 6*x-x^3

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              3
f(x) = 6*x - x 
f(x)=x3+6xf{\left(x \right)} = - x^{3} + 6 x
f = -x^3 + 6*x
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-20002000
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:
x3+6x=0- x^{3} + 6 x = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=0x_{1} = 0
x2=6x_{2} = - \sqrt{6}
x3=6x_{3} = \sqrt{6}
Solución numérica
x1=0x_{1} = 0
x2=2.44948974278318x_{2} = 2.44948974278318
x3=2.44948974278318x_{3} = -2.44948974278318
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 6*x - x^3.
06030 \cdot 6 - 0^{3}
Resultado:
f(0)=0f{\left(0 \right)} = 0
Punto:
(0, 0)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
ddxf(x)=0\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:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} =
primera derivada
63x2=06 - 3 x^{2} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=2x_{1} = - \sqrt{2}
x2=2x_{2} = \sqrt{2}
Signos de extremos en los puntos:
    ___       ___ 
(-\/ 2, -4*\/ 2 )

   ___      ___ 
(\/ 2, 4*\/ 2 )


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:
x1=2x_{1} = - \sqrt{2}
Puntos máximos de la función:
x1=2x_{1} = \sqrt{2}
Decrece en los intervalos
[2,2]\left[- \sqrt{2}, \sqrt{2}\right]
Crece en los intervalos
(,2][2,)\left(-\infty, - \sqrt{2}\right] \cup \left[\sqrt{2}, \infty\right)
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
d2dx2f(x)=0\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:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} =
segunda derivada
6x=0- 6 x = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=0x_{1} = 0

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
(,0]\left(-\infty, 0\right]
Convexa en los intervalos
[0,)\left[0, \infty\right)
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limx(x3+6x)=\lim_{x \to -\infty}\left(- x^{3} + 6 x\right) = \infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
limx(x3+6x)=\lim_{x \to \infty}\left(- x^{3} + 6 x\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 6*x - x^3, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(x3+6xx)=\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- x^{3} + 6 x}{x}\right) = -\infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
limx(x3+6xx)=\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- x^{3} + 6 x}{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:
x3+6x=x36x- x^{3} + 6 x = x^{3} - 6 x
- No
x3+6x=x3+6x- x^{3} + 6 x = - x^{3} + 6 x
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = 6*x-x^3