Sr Examen

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Gráfico de la función y = (1+x^2-2*x)/(5-7*x+2*x^2)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
             2       
        1 + x  - 2*x 
f(x) = --------------
                    2
       5 - 7*x + 2*x 
$$f{\left(x \right)} = \frac{- 2 x + \left(x^{2} + 1\right)}{2 x^{2} + \left(5 - 7 x\right)}$$
f = (-2*x + x^2 + 1)/(2*x^2 + 5 - 7*x)
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 2.5$$
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:
$$\frac{- 2 x + \left(x^{2} + 1\right)}{2 x^{2} + \left(5 - 7 x\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 0.999999999999982$$
$$x_{2} = 1$$
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 (1 + x^2 - 2*x)/(5 - 7*x + 2*x^2).
$$\frac{- 0 + \left(0^{2} + 1\right)}{2 \cdot 0^{2} + \left(5 - 0\right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{1}{5}$$
Punto:
(0, 1/5)
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
$$\frac{\left(7 - 4 x\right) \left(- 2 x + \left(x^{2} + 1\right)\right)}{\left(2 x^{2} + \left(5 - 7 x\right)\right)^{2}} + \frac{2 x - 2}{2 x^{2} + \left(5 - 7 x\right)} = 0$$
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
$$\frac{2 \left(- \frac{2 \left(x - 1\right) \left(4 x - 7\right)}{2 x^{2} - 7 x + 5} + \frac{\left(\frac{\left(4 x - 7\right)^{2}}{2 x^{2} - 7 x + 5} - 2\right) \left(x^{2} - 2 x + 1\right)}{2 x^{2} - 7 x + 5} + 1\right)}{2 x^{2} - 7 x + 5} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 2.5$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 2 x + \left(x^{2} + 1\right)}{2 x^{2} + \left(5 - 7 x\right)}\right) = \frac{1}{2}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \frac{1}{2}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 2 x + \left(x^{2} + 1\right)}{2 x^{2} + \left(5 - 7 x\right)}\right) = \frac{1}{2}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \frac{1}{2}$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (1 + x^2 - 2*x)/(5 - 7*x + 2*x^2), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 2 x + \left(x^{2} + 1\right)}{x \left(2 x^{2} + \left(5 - 7 x\right)\right)}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 2 x + \left(x^{2} + 1\right)}{x \left(2 x^{2} + \left(5 - 7 x\right)\right)}\right) = 0$$
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:
$$\frac{- 2 x + \left(x^{2} + 1\right)}{2 x^{2} + \left(5 - 7 x\right)} = \frac{x^{2} + 2 x + 1}{2 x^{2} + 7 x + 5}$$
- No
$$\frac{- 2 x + \left(x^{2} + 1\right)}{2 x^{2} + \left(5 - 7 x\right)} = - \frac{x^{2} + 2 x + 1}{2 x^{2} + 7 x + 5}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar