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Trazado el gráfico de la función/ x^3-1/5x^2+2x-4

Gráfico de la función y = x^3-1/5x^2+2x-4

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src] 
             2          
        3   x           
f(x) = x  - -- + 2*x - 4
            5
$$f{\left(x \right)} = \left(2 x + \left(x^{3} - \frac{x^{2}}{5}\right)\right) - 4$$ 
f = 2*x + x^3 - x^2/5 - 4
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:
$$\left(2 x + \left(x^{3} - \frac{x^{2}}{5}\right)\right) - 4 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = - \frac{149}{225 \sqrt[3]{\frac{6526}{3375} + \frac{\sqrt{22665}}{75}}} + \frac{1}{15} + \sqrt[3]{\frac{6526}{3375} + \frac{\sqrt{22665}}{75}}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 1.22697041281956$$
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^3 - x^2/5 + 2*x - 4.
$$-4 + \left(\left(0^{3} - \frac{0^{2}}{5}\right) + 0 \cdot 2\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -4$$
Punto:
(0, -4)
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
$$3 x^{2} - \frac{2 x}{5} + 2 = 0$$
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
$$2 \left(3 x - \frac{1}{5}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{1}{15}$$

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
$$\left[\frac{1}{15}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{1}{15}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(2 x + \left(x^{3} - \frac{x^{2}}{5}\right)\right) - 4\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(2 x + \left(x^{3} - \frac{x^{2}}{5}\right)\right) - 4\right) = \infty$$
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^3 - x^2/5 + 2*x - 4, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(2 x + \left(x^{3} - \frac{x^{2}}{5}\right)\right) - 4}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(2 x + \left(x^{3} - \frac{x^{2}}{5}\right)\right) - 4}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\left(2 x + \left(x^{3} - \frac{x^{2}}{5}\right)\right) - 4 = - x^{3} - \frac{x^{2}}{5} - 2 x - 4$$
- No
$$\left(2 x + \left(x^{3} - \frac{x^{2}}{5}\right)\right) - 4 = x^{3} + \frac{x^{2}}{5} + 2 x + 4$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
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