Autor Tema: Estudio de funciones

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17 Marzo, 2018, 05:51 am
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dario_oasis

  • $$\Large \color{#5b61b3}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
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Hola disculpen me podrían ayudar con este ejercicio? Es que no sé si lo resolví bien, en la gráfica no lo puedo ver...
Asíntota vertical=0
Asíntota Horizontal=0
Dom = reales menos el cero

Dom = reales menos el cero

\( \displaystyle\frac{3x-1}{x^2} \)

puntos criticos:

\( F´(x)=\displaystyle\frac{3(x^2)-(3x-1).2x}{(x^2)^2} \)

\( f´(x)=\displaystyle\frac{3x^2-6x^2-2x}{(x^2)^2} \)

\( f´(x)=\displaystyle\frac{-3x^2-2x}{(x^2)^2}=0 \)

\( f´(x)=-3x^2-2x \)

\( f´(x)=-3x(x+\displaystyle\frac{2}{3}) \)x1=0 y x2= -2/3

\( (\infty,-2/3)                              (2/3,0)                                  (0,+\infty)                                 \)

         f´(-1)<0                                   f´(-3/10)>0                          F´(2)<0
                         Minimo                                           Maximo


Punto de inflexion:
\( f´´(x)=\displaystyle\frac{(-6x-2).(x^2)^2-(-3x^2-2x).2(x^2).2x}{(x^2)^2} \)

\( f´´(x)=\displaystyle\frac{(x^2)-(12x^3-8x^2)}{(x^2)^3} \)

\( \displaystyle\frac{x^2-6x-2+12x^3+8x^2}{(x^2)^3} \)

\( \displaystyle\frac{12x^3+9x^2+2x-2}{(x^2)^3} \)

ACA me trabe, espero que me puedan dar una mano desde ya muchas gracias!





17 Marzo, 2018, 10:12 am
Respuesta #1

robinlambada

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Hola:
Hola disculpen me podrían ayudar con este ejercicio? Es que no sé si lo resolví bien, en la gráfica no lo puedo ver...
Asíntota vertical=0
Asíntota Horizontal=0
Dom = reales menos el cero

Dom = reales menos el cero

\( \displaystyle\frac{3x-1}{x^2} \)

puntos criticos:

\( F´(x)=\displaystyle\frac{3(x^2)-(3x-1).2x}{(x^2)^2} \)

\( f´(x)=\displaystyle\frac{3x^2-6x^2-2x}{(x^2)^2} \)

\( f´(x)=\displaystyle\frac{-3x^2-2x}{(x^2)^2}=0 \)

\( f´(x)=-3x^2-2x \)

\( f´(x)=-3x(x+\displaystyle\frac{2}{3}) \)x1=0 y x2= -2/3
\( x_1=0 \), no es un punto crítico válido pues \( x=0 \) no pertenece al dominio de la función, no está definida en el cero.
Citar

\( (\infty,-2/3)                              (2/3,0)                                  (0,+\infty)                                 \)

         f´(-1)<0                                   f´(-3/10)>0                          F´(2)<0
                         Minimo                                           Maximo
Por el motivo anterior tampoco hay un máximo en \( x=0 \), lo que sí es que la función diverge a \( -\infty \)
Citar
Punto de inflexion:
\( f´´(x)=\displaystyle\frac{(-6x-2).(x^2)^2-(-3x^2-2x).2(x^2).2x}{(x^2)^2} \)

\( f´´(x)=\displaystyle\frac{(x^2)-(12x^3-8x^2)}{(x^2)^3} \)

\( \displaystyle\frac{x^2-6x-2+12x^3+8x^2}{(x^2)^3} \)

\( \displaystyle\frac{12x^3+9x^2+2x-2}{(x^2)^3} \)

ACA me trabe, espero que me puedan dar una mano desde ya muchas gracias!

Aquí te has complicado bastante.
La idea es que simplifiques antes de derivar de nuevo.

\( f'(x)=\displaystyle\frac{-3x^{\cancelto{1}{2}}\color{red}+\color{black}2\cancel{x}}{x^{\cancelto{3}{4}}}=\displaystyle\frac{\color{red}-\color{black}3x+2}{x^3} \)

ahora una vez simplificada vuelvo a derivar:

\( f''(x)=\left({\displaystyle\frac{\color{red}-\color{black}3x+2}{x^3}}\right)'=\displaystyle\frac{-3x^3+(3x-2)3x^2}{x^6}=\displaystyle\frac{6x-6}{x^4} \)

\( f''(x)=0 \), para \( x=1 \).

Saludos.
Envejecer es como escalar una gran montaña: mientras se sube las fuerzas disminuyen, pero la mirada es más libre, la vista más amplia y serena.

La verdadera juventud una vez alcanzada, nunca se pierde.

17 Marzo, 2018, 11:44 am
Respuesta #2

Ignacio Larrosa

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Darío,

En general, conviene simplificar siempre cualquier expresión que obtengas, será más simple analizarla. En particular, ya no te habría surgido la inquietud de si \( x = 0 \) era un extremo o no. Lo que si que hay que tener presente siempre desde luego es donde la función no está definida. Quizá te sean de utilidad estos apuntes que escribí hace tiempo para mis alumnos como una guía para la representación de funciones:

Representación gráfica de funciones

Está enfocada principalmente a las funciones racionales.

Saludos,
Daría todo lo que se por la mitad de lo que ignoro (R. Descartes)
O incluso por muchísimo menos ...  (yo)

17 Marzo, 2018, 09:39 pm
Respuesta #3

dario_oasis

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Muchas gracias, la verdad que si se hace mas sencillo y no tan engorroso, ahora te pregunto cómo analizo la concavidad y convexidad en esos puntos es que en el graficador no me coincide con los puntos que tomo, no puedo verlo, por favor podrías ayudarme?
 Tampoco los maximos y minimos en la grafica me indica 2/3 y tome el -2/3 como intervalo...

18 Marzo, 2018, 08:50 am
Respuesta #4

robinlambada

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Muchas gracias, la verdad que si se hace mas sencillo y no tan engorroso, ahora te pregunto cómo analizo la concavidad y convexidad en esos puntos es que en el graficador no me coincide con los puntos que tomo, no puedo verlo, por favor podrías ayudarme?
 Tampoco los maximos y minimos en la grafica me indica 2/3 y tome el -2/3 como intervalo...
Lo que ocurre es que nos hemos equivocado en un signo.

El punto crítico esta en \( x= \frac 23 \), pero el punto de inflexión está bien calculado, en \( x=1  \), fijate que en un punto de inflexión la tangente en el, corta a la grafica, la curva queda por encima y debajo de la recta a derecha e izquierda.
Mira el spoilers ( en la 2ª gráfica \( f(x) \) en negro \( f'(x) \) en rojo y \( f''(x) \) en azul):
Spoiler


[cerrar]
Saludos.
P.D.: Debí revisar más detalladamente tus cálculos, confié en que a primera vista parecía que habias calculado bién la primera derivada.
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18 Marzo, 2018, 09:18 am
Respuesta #5

robinlambada

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Muchas gracias, la verdad que si se hace mas sencillo y no tan engorroso, ahora te pregunto cómo analizo la concavidad y convexidad en esos puntos es que en el graficador no me coincide con los puntos que tomo, no puedo verlo, por favor podrías ayudarme?

Si \( f''(1)=0 \), vemos ,por ejemplo que: \( f''(0'5)<0 \) y \( f''(2)>0 \) la función cambia de concavidad.

Saludos.
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18 Marzo, 2018, 11:36 am
Respuesta #6

Ignacio Larrosa

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Muchas gracias, la verdad que si se hace mas sencillo y no tan engorroso, ahora te pregunto cómo analizo la concavidad y convexidad en esos puntos es que en el graficador no me coincide con los puntos que tomo, no puedo verlo, por favor podrías ayudarme?
 Tampoco los maximos y minimos en la grafica me indica 2/3 y tome el -2/3 como intervalo...

El análisis de los puntos de inflexión es totalmente similar al de los máximos y mínimos, pro con la derivada segunda.

Con este applet puedes representar cualquier función y sus dos primeras derivadas, además de la tangente en cualquier punto y otras cosas: Derivadas 1ª y 2ª.

Te dejo un pantallazo con la función que estamos tratando:

Spoiler
[cerrar]

Saludos,
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18 Marzo, 2018, 07:26 pm
Respuesta #7

dario_oasis

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Entonces asi quedaria resuelto?:

\( (-\infty,0) \)

f``(-2)<0=convexa

\( (0,1) \)

f´´(1/2)<0=Convexa

\( (0,+\infty) \)

f``(2)>0=Concava

El Cero lo tengo que tomar también a la hora de calcular intervalos de concavidad y convexidad?

Los puntos mínimos y máximos más arriba están bien calculados? Pregunto porque no encuentro muchas similitudes con el grafico...

18 Marzo, 2018, 08:47 pm
Respuesta #8

robinlambada

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Entonces asi quedaria resuelto?:

\( (-\infty,0) \)

f``(-2)<0=convexa

\( (0,1) \)

f´´(1/2)<0=Convexa

\( (0,+\infty) \)

f``(2)>0=Concava
Bien con un pequeño error tipografico el intervalo donde \( f''(x)>0 \) es para \( x\in{}]1,+\infty[ \)
Citar
El Cero lo tengo que tomar también a la hora de calcular intervalos de concavidad y convexidad?
Si también debes considerarlo ( en general los puntos del eje x, donde hay asintotas verticales
Citar
Los puntos mínimos y máximos más arriba están bien calculados? Pregunto porque no encuentro muchas similitudes con el grafico...


Sólo hay un máximo en \( x=\dfrac 23 \), como te dije aqui.
Muchas gracias, la verdad que si se hace mas sencillo y no tan engorroso, ahora te pregunto cómo analizo la concavidad y convexidad en esos puntos es que en el graficador no me coincide con los puntos que tomo, no puedo verlo, por favor podrías ayudarme?
 Tampoco los maximos y minimos en la grafica me indica 2/3 y tome el -2/3 como intervalo...
Lo que ocurre es que nos hemos equivocado en un signo.

El punto crítico esta en \( x= \frac 23 \), pero el punto de inflexión está bien calculado, en \( x=1  \)

Saludos
Envejecer es como escalar una gran montaña: mientras se sube las fuerzas disminuyen, pero la mirada es más libre, la vista más amplia y serena.

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18 Marzo, 2018, 10:50 pm
Respuesta #9

Ignacio Larrosa

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El Cero lo tengo que tomar también a la hora de calcular intervalos de concavidad y convexidad?

Para determinar los intervalos de crecimiento y decrecimiento, y los de concavidad y convexidad, tienes que considerar los puntos en que se anula la correspondiente derivada y aquellos otros en que no son continuas.

Saludos,
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