Volver a Guía

CURSO RELACIONADO

Análisis Matemático 66

2024 GUTIERREZ (ÚNICA)

¿Te está ayudando la guía resuelta?
Sumate a nuestro curso, donde te enseño toda la materia de forma súper simple. 🥰


Ir al curso
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
n) $f(x)=\left(1+x+2 x^{2}\right) e^{x}$

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 $f(x)$ En este caso no hay ninguna restricción, 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} (1 + x + 2x^2)e^x = +\infty $ $ \lim_{x \to -\infty} (1 + x + 2x^2)e^x $

Ojo porque acá de nuevo nos aparece una indeterminación de tipo "cero por infinito". Reescribimos como un cociente: 

$ \lim_{x \to -\infty} \frac{1 + x + 2x^2}{e^{-x}} $ 

Ahora tenemos una indeterminación de tipo "infinito sobre infinito", aplicamos L'Hopital:

$ \lim_{x \to -\infty} \frac{1 + 4x}{-e^{-x}} $

Aplicamos L'Hopital de nuevo:

$ \lim_{x \to -\infty} \frac{4}{e^{-x}} = 0$

Por lo tanto, hay una asíntota horizontal en $y = 0$ para $x \to -\infty$.
3) Calculamos $f'(x)$:

$ f'(x) = (1 + 4x)e^x + (1 + x + 2x^2)e^x$ $ f'(x) = (2 + 5x + 2x^2) e^x$
4) Igualamos $f'(x)$ a cero para encontrar los puntos críticos:

$ (2 + 5x + 2x^2)e^x = 0 $ 

Como la exponencial nunca es cero, los puntos críticos van a salir de plantear:

$ 2 + 5x + 2x^2 = 0 $ 

Hacemos la resolvente y vemos que las soluciones son $x = -2$ y $x= -\frac{1}{2}$
5) Dividimos la recta real en intervalos donde sabemos que $f'(x)$ es continua y no tiene raíces:

a) $x < -2$

b) $ -2 < x < -\frac{1}{2}$

c) $ x > -\frac{1}{2} $ 6) Evaluamos el signo de $f'(x)$ en cada uno de los intervalos: a) Para $x < -2$ $f'(x) > 0$. En este intervalo, $f$ es creciente. b) Para $ -2 < x < -\frac{1}{2}$ $f'(x) < 0$. En este intervalo, $f$ es decreciente. c) Para $x > -\frac{1}{2}$
$f'(x) > 0$. En este intervalo, $f$ es creciente. Te dejo acá cómo me quedó el gráfico en GeoGebra:

2024-04-19%2020:49:48_5780207.png
Reportar problema
ExaComunidad
Iniciá sesión o Registrate para dejar tu comentario.