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Análisis Matemático 66

2024 GUTIERREZ (ÚNICA)

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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 CBC
CÁTEDRA GUTIERREZ (ÚNICA)

Práctica 7: Estudio de Funciones

7. Para cada una de las siguientes funciones, halle el dominio, los intervalos de crecimiento y de decrecimiento, los extremos locales. Determine cuáles de ellos son absolutos. Escriba la ecuación de las asíntotas. Determine, si la cuenta lo permite, los intervalos de concavidad y de convexidad y los puntos de inflexión. Con la información obtenida haga un gráfico aproximado de la función
b) $f(x)=\frac{x}{1+x^{2}}$

Respuesta

Vamos a hacer un análisis completo de la función siguiendo la estructura que vimos en las clases de estudio de funciones.
1) Identificamos el dominio de $f(x)$ Ese denominador nunca vale cero, por lo tanto, el dominio de $f$ es todo $\mathbb{R}$. 2) Asíntotas - Asíntotas verticales: Como el dominio es $\mathbb{R}$, esta función no tiene asíntotas verticales.
- Asíntotas horizontales: Tomamos los límites cuando $x$ tiende a $\pm \infty$ $ \lim_{x \to +\infty} \frac{x}{1+x^2} = 0 $ $ \lim_{x \to -\infty} \frac{x}{1+x^2} = 0 $ Por lo tanto, $f$ tiene una asíntota horizontal en $y=0$. 3) Calculamos $f'(x)$: $ f'(x) = \frac{(1+x^2)- x \cdot 2x}{(1+x^2)^2} $ Reacomodando un poco: $ f'(x) = \frac{1 - x^2}{(1+x^2)^2} $ 4) Igualamos $f'(x)$ a cero para obtener los "puntos críticos", nuestros candidatos a máximos y mínimos:

$  \frac{1 - x^2}{(1+x^2)^2}  = 0$
  $ 1 - x^2 = 0 $ Resolviendo la ecuación, encontramos dos puntos críticos: $x = 1$ y $x = -1$. 5) Dividimos la recta real en intervalos donde sabemos que $f'(x)$ es continua y no tiene raíces: a) $x < -1$ b) $-1 < x < 1$ c) $x > 1$ 6) Evaluamos el signo de $f'(x)$ en cada uno de los intervalos: a) Para $x < -1$
$f'(x) < 0$. En este intervalo, $f$ es decreciente.
b) Para $-1 < x < 1$ 
$f'(x) > 0$. En este intervalo, $f$ es creciente. 
c) Para $x > 1$
$f'(x) < 0$. En este intervalo, $f$ es decreciente. 
  Te dejo acá cómo me quedó el gráfico en GeoGebra:

2024-04-19%2017:56:15_1623974.png
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