Sr Examen

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Gráfico de la función y = log(x)/log(3)+log(x)/log(9)+log(x)/log(27)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       log(x)   log(x)    log(x)
f(x) = ------ + ------ + -------
       log(3)   log(9)   log(27)
$$f{\left(x \right)} = \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(27 \right)}}$$
f = log(x)/log(9) + log(x)/log(3) + log(x)/log(27)
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:
$$\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(27 \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 1$$
Solución numérica
$$x_{1} = 1$$
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 log(x)/log(3) + log(x)/log(9) + log(x)/log(27).
$$\left(\frac{\log{\left(0 \right)}}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{\log{\left(0 \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) + \frac{\log{\left(0 \right)}}{\log{\left(27 \right)}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \text{NaN}$$
- no hay soluciones de la ecuación
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
$$\frac{1}{x \log{\left(27 \right)}} + \frac{1}{x \log{\left(9 \right)}} + \frac{1}{x \log{\left(3 \right)}} = 0$$
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
$$- \frac{\frac{1}{\log{\left(27 \right)}} + \frac{1}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{1}{\log{\left(3 \right)}}}{x^{2}} = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(27 \right)}}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(27 \right)}}\right) = \infty$$
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 log(x)/log(3) + log(x)/log(9) + log(x)/log(27), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(27 \right)}}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(27 \right)}}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(27 \right)}} = \frac{\log{\left(- x \right)}}{\log{\left(27 \right)}} + \frac{\log{\left(- x \right)}}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{\log{\left(- x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}$$
- No
$$\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(9 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(27 \right)}} = - \frac{\log{\left(- x \right)}}{\log{\left(3 \right)}} - \frac{\log{\left(- x \right)}}{\log{\left(9 \right)}} - \frac{\log{\left(- x \right)}}{\log{\left(27 \right)}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar