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REPRESENTACIÓN DE FUNCIONES

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Academic year: 2021

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(1)

REPRESENTACIÓN DE FUNCIONES

Ejercicio nº 1.-

Estudia y representa la siguiente función:

Ejercicio nº 2.-

Dibuja la gráfica de la función:

Ejercicio nº 3.-

Dada la función:

y = sen2x − 2senx , x ∈ [0, 2π]

a) Halla los puntos de corte con los ejes.

b) Calcula los máximos y mínimos.

c) Represéntala gráficamente.

Ejercicio nº 4.- Representa:

Ejercicio nº 5.-

Representa gráficamente:

Ejercicio nº 6.-

Representa gráficamente la siguiente función: y = x 3 − 3x 2 + 2

Ejercicio nº 7.-

Haz la gráfica de la siguiente función:

Ejercicio nº 8.-

Obtén los puntos de corte con los ejes y los máximos y mínimos de la función:

f (x) = sen 2 x − senx , x ∈ [0, 2π] Dibuja su gráfica utilizando la información obtenida:

( ) 4 6

2

2 4

+

= x x

x f

( ) 2

2 4

) ( +

= x x x f

( ) = − 1 x x e f

x

( )

1 1

2

= x x f

( ) 1

2

2 2

= + x

x x x

f

(2)

Ejercicio nº 9.-

Estudia y representa la siguiente función:

y = (x +1)e x

Ejercicio nº 10.- Representa la función:

y = x 2 lnx

Ejercicio nº 11.-

Estudia la siguiente función y dibuja su gráfica:

Ejercicio nº 12.-

Representa la siguiente función:

Ejercicio nº 13.-

a) Estudia los puntos de corte con los ejes y los máximos y mínimos de la función:

f (x) = cos 2 x − cosx , x ∈ [0, 2π]

b) Represéntala gráficamente.

Ejercicio nº 14.-

Representa gráficamente la función:

y = e 1−x

2

Ejercicio nº 15.-

Estudia y representa la función:

Ejercicio nº 16.- Representa la función:

Ejercicio nº 17.-

Representa gráficamente la función:

x x x

y 2 3

3

2

3 + +

=

2

2 1

= − x

x y x

( ) x x x

f = 23

( ) x x x x

f 4

3

2 3 2

=

2 2

2 3

= +

x

y x

(3)

Ejercicio nº 18.- Dada la función:

f (x) = cosx − senx , x ∈ [0, 2π]

Halla los puntos de corte con los ejes y los máximos y mínimos. Utilizando esta información, dibuja su gráfica:

Ejercicio nº 19.-

Dibuja la gráfica de la función:

f (x) = xe x+2

Ejercicio nº 20.- Estudia y representa:

Ejercicio nº 21.-

Estudia y representa la función:

y = x 4 − 2x 2 + 1 Ejercicio nº 22.-

Estudia y representa la función:

Ejercicio nº 23.-

Halla los puntos de corte con los ejes y los máximos y mínimos de la siguiente función:

y = 2 − sen 2 x , x ∈ [0, 2π]

Utilizando la información obtenida, representa la función:

Ejercicio nº 24.-

Estudia y representa:

f (x) = x 2 e x

Ejercicio nº 25.-

Estudia y representa la siguiente función:

y = ln(x 2 − 9)

( ) x x 3 3x 2

f = +

( ) 2 2

4 1 x x x

f

= +

(4)

SOLUCIONES REPRESENTACIÓN FUNCIONES

Ejercicio nº 1.-

Estudia y representa la siguiente función:

Solución:

• Dominio =

• Simetrías:

• Ramas infinitas:

• Puntos singulares:

f ' (x) = 2x 3 − 8x

Puntos singulares: (0, 6); (−2, −2); (2, −2)

• Cortes con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 6 → Punto (0, 6)

x 4 − 8x 2 +12 = 0. Cambio: x 2 = z

• Puntos de inflexión:

f '' (x) = 6x 2 − 8

Puntos: (−1,15; 1,56); (1,15; 1,56)

( ) 4 6

2

2 4

+

= x x

x f

( ) 4 6 ( ) . Es par : simétrica respecto al eje .

2

2 4

Y x

f x x

x

f − = − + =

( ) = + ∞ ( ) = + ∞

∞ +

f x lím f x

lím x

x ,

( ) ( )

 

 

 

=

→ =

=

=

=

=

2 0 2

4 0 0

4 2

0 '

2 2

x x x

x x

x x

f

4

Con el eje 0 4 2 6 0

2

Xy = → xx + =



 

±

=

=

±

=

± =

± =

− =

= ±

2 2

6 6

2 4 8 2

16 8 2

48 64 8

x z

x z

z

( 6 , 0 ) ( , 2 , 0 ) ( ) ( ) , 6 , 0 , 2 , 0

Puntos − −

( ) 1 , 15

3 4 3

4 6 0 8

8 6 0 '

' x = → x 2 − = → x 2 = = → x = ± ≈ ±

f

(5)

• Gráfica:

Ejercicio nº 2.-

Dibuja la gráfica de la función:

Solución:

• Dominio =  − {−2}

• Simetrías:

No es par ni impar: no es simétrica respecto al eje Y ni respecto al origen.

• Asíntotas verticales:

• Asíntota horizontal:

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

Signo de f ' (x):

f (x) es decreciente en (−∞, −2) ∪ (2, +∞); es creciente en (−2, 2).

• Corte con los ejes:

( ) 2

2 4

) ( +

= x x x f

( ) 2

4 ( 2) f x x

x

− = −

− +

( )

( ) 2 es asíntota vertical

2

2 = −

 

 

=

=

+

x

x f lím

x f lím

x x

( ) ( ( ) )

( ) 0 ( ( ) 0 curva por encima ) 0 es asíntota horizontal

debajo por curva 0

0

 =

 

>

=

<

=

+∞

−∞

y

x f x f lím

x f x f lím

x x

( ) 2 4 3 3

) 2 (

8 4 )

2 (

8 ) 2 ( 4 )

2 (

) 2 ( 2

· 4 ) 2 ( ' 4

+ +

= − +

= + +

+

= +

x x x

x x

x

x x x x

f

( ) 0 4 8 2

' x = → − x + → x =

f

2 . 2, 1 en máximo un

Tiene 

 

(6)

Con el eje Y → x = 0 → y = 0 → Punto (0, 0) Con el eje X → y = 0 → x = 0 → Punto (0, 0)

• Gráfica:

Ejercicio nº 3.-

Dada la función:

y = sen2x − 2senx , x ∈ [0, 2π]

a) Halla los puntos de corte con los ejes.

b) Calcula los máximos y mínimos.

c) Represéntala gráficamente.

Solución:

a) Con el eje Y → x = 0 → y = 0 → Punto (0, 0) Con el eje X → y = 0 → sen2x − 2senx = 0

2senxcosx − 2senx = 0 → 2senx (cosx − 1) = 0

Puntos (0, 0), (π, 0) y (2π, 0).

b) y' = 2cos2x − 2cosx

y' = 0 → 2 (cos 2 x − sen 2 x) − 2cosx = 0 → 2cos 2 x − 2(1 − cos 2 x) −2cosx = 0

2cos 2 x − 2 + 2cos 2 x − 2cosx = 0 → 4cos 2 x − 2cosx − 2 = 0 2cos 2 x − cosx − 1 = 0

Signo de y':



 

π

=

=

=

=

π

= π

=

=

=

2 , 0 1

0 1

2 , , 0 0

x x cosx

cosx

x x x senx

 

 

=

= −

= −

± = + =

= ±

1 2

1 4

2 4

3 1 4

8 1 1

cosx cosx cosx

 

 

π

=

=

=

= π

= π

− →

=

2 , 0 1

3 , 4 3 2 2

1

x x

cosx

x x

cosx

(7)

Puntos de inflexión: (0, 0), (2π, 0) c)

Ejercicio nº 4.- Representa:

Solución:

• Dominio =  − {1}

• Asíntotas:

y = 0 es asíntota horizontal si x → −∞ (f (x) < 0)

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

f ' (x) = 0 → e x (x − 2) = 0 → x = 2 Signo de f ' (x):

 

 

 π ; 2 , 6 3 4 : Máximo

 

 

 π − 6 , 2 3 ; 2 : Mínimo

( ) = − 1 x x e f

x

( )

( ) 1 es asíntota vertical.

1

1 =

 

 

 +∞

=

−∞

=

+

x

x f lím

x f lím

x x

( ) 0

1 =

= −

+∞

−∞

x

lím e x f lím

x

x x

( ) = +∞ , ( ) = +∞ Rama parabólica

+∞

→ +∞

x

x lím f x

f lím

x x

( ) 2 2

) 1 (

) 2 ( )

1 (

) 1 ' (

= −

= −

x x e x

e x x e

f

x

x

x

(8)

f (x) es decreciente en (−∞, 1) ∪ (1, 2); es creciente en (2, +∞). Tiene un mínimo en (2, e 2 ).

• Corta al eje Y en (0, −1). No corta al eje X.

• Gráfica:

Ejercicio nº 5.-

Representa gráficamente:

Solución:

• Dominio = (−∞, −1) ∪ (1, +∞)

• Simetrías:

f (−x) = f (x). Es par: simétrica respecto al eje Y.

• Asíntotas:

y = 0 es asíntota horizontal (f (x) > 0 para toda x)

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

f ' (x) = 0 → x = 0 (no vale)

f (x) no tiene puntos singulares (en x = 0 no está definida)

Signo de f ' (x):

( )

1 1

2

= x x f

( ) 1 es asíntota vertical

1

=

→ +∞

=

f x x

lím

x

( ) 1 es asíntota vertical

1

=

→ +∞

+

=

f x x

lím

x

( ) = ( ) = 0

+∞

−∞

f x lím f x

lím x

x

( ) x = x ( 2 1 ) 2 1

f

( ) ( )

3 2 2

3 2

) 1 ( 2

· 2 1

' 1

= −

=

x x x x

x

f

(9)

f (x) es creciente en (−∞, −1); y es decreciente en (1, +∞).

f (x) no corta a los ejes.

• Gráfica:

Ejercicio nº 6.-

Representa gráficamente la siguiente función:

y = x 3 − 3x 2 + 2

Solución:

• Dominio =

• Simetrías:

f (−x) = x 3 − 3x 2 + 2.

No es par ni impar; no es simétrica respecto al eje Y ni respecto al origen.

• Ramas infinitas:

• Puntos singulares:

f ' (x) = 3x 2 − 6x

Puntos singulares: (0, 2); (2, −2)

• Cortes con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 2 → Punto (0, 2)

Con el eje X → x 3 − 3x 2 + 2 = 0 → (x − 1)(x 2 − 2x −2) = 0 →

( ) = − ∞ ( ) = + ∞

∞ +

f x lím f x

lím x

x ,

( ) ( )



 

=

=

=

= =

=

2 0

2

0 0

3 0 2 3 0 '

x x

x x

x x x

f

 

 



 

=

± = + =

= ±

=

=

=

73 , 0

73 , 2 2

12 2 2

8 4 0 2

2 2

1 0

1

2

x x x

x x

x

x

(10)

Puntos (1, 0); (2,73; 0); (−0,73; 0).

• Puntos de inflexión:

f '' (x) = 6x − 6 = 0 → x = 1 → Punto (1, 0)

• Gráfica:

Ejercicio nº 7.-

Haz la gráfica de la siguiente función:

Solución:

• Dominio =  − {1}

• Simetrías:

No es par ni impar: no es smétrica respecto al eje Y ni respecto al origen.

• Asíntotas verticales:

• Asíntota oblicua:

Posición de la curva respecto a la asíntota:

f (x) − (x +3) < 0 si x → − ∞ (curva por debajo).

f (x) − (x +3) > 0 si x → + ∞ (curva por encima).

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

( ) 1

2

2 2

= + x

x x x

f

( ) 2 2 2 2

2

x x

f x x

− −

− =

+

( )

( ) 1 es asíntota vertical

1

1 =

 

 

∞ +

=

=

+

x

x f lím

x f lím

x x

oblicua asíntota

es 1 3

3 1 1

2

2 2

+

=

− → + +

− =

= + y x

x x x

x y x

( ) 2 2 2 2 2 2 2

) 1 (

2 )

1 (

2 2 2

2 2 2 )

1 (

) 2 2 ( ) 1 ( ) 2 2 ' (

= −

+

− +

= −

− +

= +

x x x x

x x x x x x

x x x x x

f

(11)

Puntos (0, 2) y (2, 6).

Signo de f ' (x):

f (x) es creciente en (−∞, 0) ∪ (2, +∞); es decreciente en (0, 1) ) ∪ (1, 2). Tiene un máximo en (0, 2) y un mínimo en (2, 6).

• Corte con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 2 → Punto (0, 2)

Puntos: (−2,73; 0); (0,73; 0)

• Gráfica:

Ejercicio nº 8.-

Obtén los puntos de corte con los ejes y los máximos y mínimos de la función:

f (x) = sen 2 x − senx , x ∈ [0, 2π]

Dibuja su gráfica utilizando la información obtenida:

Solución:

• Dominio = [0, 2π]

• Puntos de corte con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 0 → Punto (0, 0) Con el eje X → y = 0 → y = sen 2 x − senx = 0

( )   

=

→ =

=

=

= 2

0 0 ) 2 ( 0

2 0

' 2

x x x

x x

x x

f

2 2 4 8 2,73

Con el eje 0 2 2 0

0,73 2

X y x x x x

x

 ≈ −

− ± +

→ = → + − = → =  ≈ 

( )

 

 

= π

=

π

= π

=

=

=

=

1 2

2 , , 0 0

0 1

x senx

x x x senx

senx

senx

(12)

• Máximos y mínimos:

f ' (x) = 2senxcosx − cosx = sen2x − cosx = 0 f ' (x) = 0 → cosx (2senx − 1) = 0

Estudiamos el signo de f '' (x) = 2cos2x + senx en esos puntos:

• Gráfica:

Ejercicio nº 9.-

Estudia y representa la siguiente función:

y = (x +1)e x

Solución:

• Dominio =

• Asíntotas:

No tiene asíntotas verticales.

( ) , 0 , ( ) ( , 0 , 2 , 0 )

, 2 0 0,

Puntos  π π

 

 π

 

 

= π

= π

=

=

= π

= π

=

6 , 5 6 2

0 1 1 2

2 , 3 0 2

x x senx

senx

x x

cosx

2 3 en 2 y en 0 '

' π

π =

=

< x x

f

 

 

  π

 

 π , 2

2 , 3 0 2 , : Máximos

6 5 en 6 y en 0 '

' > x = π x = π

f

 

 

 π −

 

 

 π −

4 , 1 6 , 5 4 , 1 6 : Mínimos

( ) ( ) 1 0

1 = − + =

+

= → +∞

− +∞

−∞

x x

x x

x e

lím x e

x

lím

x

f

lím

(13)

y = 0 es asíntota horizontal cuando x → −∞ (y < 0)

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

y' = e x + (x+1)e x = (x+2)e x y' = 0 → x + 2 = 0 → x = −2

Signo de y':

f (x) es decreciente en (−∞, −2); es creciente en (−2, +∞). Tiene un mínimo en

• Puntos de corte con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 1 → Punto (0, 1) Con el eje X → y = 0 → x = −1 → Punto (−1, 0)

• Gráfica:

Ejercicio nº 10.- Representa la función:

y = x 2 lnx

Solución:

• Dominio = (0, +∞)

• Asíntotas:

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

( ) = +∞ , ( ) = +∞ Rama parabólica

+∞

→ +∞

x

x lím f x

f lím

x x

2

2, 1 e

 − − 

 

 

( ) 0 . No tiene asíntotas verticales .

0

+

=

f x lím

x

( ) ( )

parabólica Rama

, = +∞ →

+∞

= → +∞

+∞

x

x lím f x

f lím

x x

( 2 1 )

1 2

· 2

' = + = x ln x + x = x ln x + x x

x ln x

y 2

(14)

Signo de y ':

• Puntos de corte con los ejes:

No corta al eje Y, pues no está definida en x = 0.

Con el eje X → y = 0 → x 2 lnx = 0

• Gráfica:

Ejercicio nº 11.-

Estudia la siguiente función y dibuja su gráfica:

Solución:

• Dominio =

• Simetrías:

No es par ni impar: no es simétrica respecto al eje Y ni respecto al origen.

• Ramas infinitas:

( )

 

 

=

=

=

= +

=

2 1

2 1

vale) (no 0 0

1 2 0

'

e x x

ln x x

ln x y

( ) es decrecient e en 0, y es creciente en 2 , . Tiene un mínimo

1 2

1

 

 

 + ∞

 

 

e e

x f

2 . , 1

en 2

1

 

 

e e

 ( )

 

=

=

=

=

0 , 1 Punto 1

0

vale) (no 0

2 0

x lnx

x x

x x x

y 2 3

3

2

3 + +

=

( ) 3 2 2 3 ( )

3

fx = − x + xx = f x

( ) = − ∞ ( ) = + ∞

∞ +

f x lím f x

lím x

x ,

(15)

• Puntos singulares:

f ' (x) = x 2 + 4x + 3

• Cortes con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 0 → Punto (0, 0)

x 3 + 6x 2 + 9x = 0 → x(x 2 + 6x + 9) = 0 → x(x + 3) 2 = 0 →

• Puntos de inflexión:

f '' (x) = 2x + 4

• Gráfica:

Ejercicio nº 12.-

Representa la siguiente función:

Solución:

• Dominio =

• Simetrías:

( )   

=

± =

= −

±

= −

±

= −

= 3

1 2

2 4 2

4 4 2

12 16 0 4

' x

x x x

f

( ) 

 

 − −

− 3

, 4 1

; 0 , 3 : Puntos

3

Con el eje 0 2 2 3 0

3

Xy = → x + x + x =

( ) ( 0 , 0 , 3 , 0 )

Puntos 3

0 −



 

 

=

→ = x x

( ) 

 

 −

=

= 3

, 2 2 Punto 2

0 '

' x x

f

2

2 1

= − x

x y x

( ) 2 1

2

x x

f x

x

− = + −

− −

(16)

No es par ni impar: no es simétrica respecto al eje Y ni respecto al origen.

• Asíntotas verticales:

• Asíntota oblicua:

Posición de la curva respecto a la asíntota:

f (x) − (x + 1) < 0 si x → − ∞ (curva por debajo) f (x) − (x + 1) > 0 si x → + ∞ (curva por encima)

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

Puntos (1, 1) y (3, 5).

Signo de f ' (x):

f (x) es creciente en (−∞, 1) ∪ (3, +∞); es decreciente en (1, 2) ∪ (2, 3). Tiene un máximo en (1, 1) y un mínimo en (3, 5).

• Corte con los ejes:

Puntos: (−0,62; 0); (1,62; 0)

• Gráfica:

( )

( ) 2 es asíntota vertical

2

2 =

 

 

∞ +

=

=

+

x

x f lím

x f lím

x x

oblicua asíntota

es 2 1

1 1 2

2 1

+

=

− → + +

− =

= − y x

x x x

x y x

( ) ( ) ( ) 2

2

2 2 2

2 2

2 3 4 2

1 2

4 2 )

2 (

) 1 (

) 2 )(

1 2 ' (

− +

= −

+ +

− +

= −

= −

x x x x

x x x x x x

x x x

x x f

( )   

=

± =

± =

− =

= ±

= +

= 3

1 2

2 4 2

4 4 2

12 16 0 4

3 4 0

' 2

x x x

x x x

f

 

 

→ 

=

=

→ 2

, 1 0 Punto 2

0 1

eje el Con

- Y x y

2 1 1 4 0,62

Con el eje 0 1 0

2 1,62

X y x x x x

x

 ≈ −

± +

→ = → − − = → =  ≈ 

(17)

Ejercicio nº 13.-

a) Estudia los puntos de corte con los ejes y los máximos y mínimos de la función:

f (x) = cos 2 x − cosx , x ∈ [0, 2π]

b) Represéntala gráficamente.

Solución:

a) • Dominio = [0, 2π]

• Puntos de corte con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 0 → Punto (0, 0)

Con el eje X → y = 0 → y = cos 2 x − cosx = 0 → cosx(cosx − 1) = 0

• Máximos y mínimos:

f ' (x) = −2cosxsenx + senx = −sen2x + senx f ' (x) = 0 → senx(−2cosx + 1) = 0

Estudiamos el signo de f '' (x) = −2cos2x + cosx en esos puntos:

f '' < 0 en x = 0, x = π, x = 2π Máximos (0, 0), (π, 2), (2π, 0)

 

 

π

=

=

=

= π

= π

=

2 , 0 1

2 , 3 0 2

x x

cosx

x x

cosx

( ) , 0 y ( 2 , 0 )

2 , 3 0 2 , , 0 , 0

Puntos  π

 

  π

 

 π

 

 

= π

= π

=

= +

π

= π

=

=

=

3 , 5 3 2

0 1 1 2

2 , , 0 0

x x

cosx cosx

x x x x

sen

3 , 5 3 en 0 '

' > x = π x = π f

 

 

 π −

 

 

 π −

4

, 1

3

, 5

4

, 1

3

os

Mínim

(18)

b) Gráfica:

Ejercicio nº 14.-

Representa gráficamente la función:

y = e 1−x

2

Solución:

• Dominio = .

• Asíntotas:

No tiene asíntotas verticales.

y = 0 es asíntota horizontal (la curva está por encima)

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

y' = −2xe 1−x

2

y' = 0 → −2x = 0 → x = 0

Signo de f ' (x):

f (x) es creciente en (−∞, 0); es decreciente en (0, +∞). Tiene un máximo en (0, e).

• Gráfica:

( ) x lím f ( ) x ( f ( ) x x )

f

lím x

x = = 0 > 0 para todo

+∞

−∞

(19)

Ejercicio nº 15.-

Estudia y representa la función:

Solución:

• Dominio = (−∞, 0] ∪ [3, +∞)

• Asíntotas:

No tiene asíntotas verticales.

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

( ) x x x

f = 23

( ) = +∞

−∞

f x

x lím

( ) 2 3 = − 1

= +

+∞

−∞

x

x lím x

x x lím f

x x

[ ( ) ] =

+ +

+ +

= +

 

  + −

=

+ → +∞ → +∞

−∞

x x x

x x x x x lím x

x x x lím x x f

lím x x

x 3

) 3 ( ) 3 3 (

2 2 2

2

2 3 1 1

3 3

3 3

3

2 2

2

2 =

= + +

= + + +

= +

+∞

→ +∞

x x x

lím x x x x

x x lím x

x x

.

cuando oblicua

asíntota es

2

3 → −∞

+

= x x

y

( ) 

 

 < − + 2 x 3 x f

( ) = +∞

+∞

f x

x lím

( ) = 2 − 3 = 1

+∞

→ +∞

x

x lím x

x x lím f

x x

[ ( ) ] =

+

+

= −

 

  − −

=

− → +∞ → +∞

+∞

x x x

x x x x x lím x

x x x lím x x f

lím x x

x 3

) 3 ( ) 3 3 (

2 2 2

2

2 3 1 1

3 3

3 3

3

2 2

2

2 = −

+

= − +

= − +

= −

+∞

→ +∞

x x x

lím x x x x

x x lím x

x x

.

cuando ablícua

asíntota es

2

3 → +∞

= x x

y

( ) 

 

 < − 2 x 3 x f

( )

x x x x f

3 2

3 ' 2

2 −

= −

( ) (no vale)

2 0 3

3 2 0

' x = → x − = → x =

f

(20)

Signo de f ' (x):

f (x) es decreciente en (−∞, 0); es creciente en (3, +∞).

• Pasa por (0, 0) y (3, 0).

• Gráfica:

Ejercicio nº 16.- Representa la función:

Solución:

• Dominio =

• Simetrías:

No es par ni impar: no es simétrica respecto al eje Y ni al origen.

• Ramas infinitas:

• Puntos singulares:

f' (x) = 2x 2 − 2x − 4

• Cortes con los ejes:

( ) 

 

x = no está definida f x 2

3 en singulares puntos

tiene No

( ) x x x x

f 4

3

2 32

=

( ) 2 3 2 4

fx = − 3 xx + x

( ) = − ∞ ( ) = + ∞

∞ +

f x lím f x

lím x

x ,

( ) ( )

 

=

± =

± = + =

= ±

=

= 1

2 2

3 1 2

9 1 2

8 1 0 1

2 2

0

' 2

x x x

x x x

f

 

 

 −

 

 

 −

3

, 20

2

3 ;

, 7

1

:

singulares

Puntos

(21)

Con el eje Y → x = 0 → y = 0 → Punto (0, 0)

2x 3 − 3x 2 − 12x = 0 → x (2x 2 − 3x − 12) = 0 →

Puntos: (0, 0); (−1,81; 0); (3,31; 0)

• Puntos de inflexión:

f '' (x) = 4x − 2

• Gráfica:

Ejercicio nº 17.-

Representa gráficamente la función:

Solución:

• Dominio =

• Simetrías:

• No tiene síntotas verticales.

• Asíntota oblicua:

Posición de la curva respecto a la asíntota:

3 2

Con el eje 0 2 4 0

Xy = → 3 xxx =

 

 



 

= ≈

= ± +

= ±

=

=

81 , 1 31 , 3 4

105 3 4

96 9 0 3

12 3 2

0

2

x x x

x x x

( ) 

 

 −

=

=

= 6

, 13 2 1 Punto 2

1 4 0 2

'

' x x

f

2 2

2 3

= + x y x

( ) ( ) . Es impar : simétrica respecto al origen 2

2

2 3

x x f

x x

f =

+

= −

oblicua asíntota es

2 2

2 4 2 2

2 2

3

x x y

x x x

y x → =

− + + =

= −

(22)

f (x) − 2x > 0 si x → − ∞ (curva por encima).

f (x) − 2x < 0 si x → + ∞ (curva por debajo).

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

f ' (x) > 0 para todo x ≠ 0 → f (x) es creciente. (Hay un punto de inflexión en (0, 0)).

• Corte con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 0 → Punto (0, 0) Con el eje X → y = 0 → x = 0 → Punto (0, 0)

• Gráfica:

Ejercicio nº 18.- Dada la función:

f (x) = cosx − senx , x ∈ [0, 2π]

Halla los puntos de corte con los ejes y los máximos y mínimos. Utilizando esta información, dibuja su gráfica:

Solución:

• Dominio = [0, 2π]

• Puntos de corte con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 1 → Punto (0, 1)

Con el eje X → y = 0 → cosx − senx = 0 → 1 − tgx = 0

• Máximos y mínimos:

f ' (x) = −senx − cosx

f ' (x) = 0 → −senx − cosx = 0 → tgx + 1= 0 → tgx = −1

( ) 2 2 2 2 3 4 2 2 2 4 4 2 2 2

) 2 (

12 2 )

2 (

4 12 6 )

2 (

2

· 2 ) 2 ( ' 6

+

= + +

= + +

= +

x x x x

x x x x

x x x

x x f

( ) 0 2 12 2 ( 6 ) 0 0

' x = → x 4 + x 2 = x 2 x 2 + = → x = f

 

 

  π

 

→  π

= π

= π

= , 0

4 , 5 0 4 , Puntos 4

, 5

1 x 4 x

tgx

(23)

Estudiamos el signo de f '' (x) = −cosx + senx en esos puntos:

• Gráfica:

Ejercicio nº 19.-

Dibuja la gráfica de la función:

f (x) = xe x+2

Solución:

• Dominio =

• Asíntotas:

No tiene asíntotas verticales.

y = 0 es asíntota horizontal si x → −∞ (f (x) < 0)

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

f ' (x) = e x+2 + xe x+2 = (1 + x)e x+2 f ' (x) = 0 → 1 + x = 0 → x = −1 Signo de f ' (x):

f (x) es decreciente en (−∞, −1); es creciente en (−1, +∞). Tiene un mínimo en (−1, −e).

4 , 7 4

3 π = π

= x

x

 

 

 π −

>

 

 

 π , 2

4 3 en Mínimo 4 0

' 3 ' f

 

 

→  π

 <

 

 π , 2

4 7 en Máximo 4 0

' 7 ' f

( ) ( ) 2 0

2 = − =

=

+∞

→ +

− +∞

−∞

x x

x x

x e

lím x xe

lím x f lím

( ) = +∞ , ( ) = +∞ Rama parabólica

+∞

→ +∞

x

x lím f x

f lím

x

x

(24)

• Corta a los ejes en (0, 0).

• Gráfica:

Ejercicio nº 20.- Estudia y representa:

Solución:

• Dominio:

x 3 + 3x 2 ≥ 0 → x 2 (x + 3) ≥ 0 → x ≥ −3 Dominio = [−3, +∞)

• Asíntotas:

No tiene asíntotas verticales.

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

En x = 0 y en x = −3 no existe f ' (x), pues se anula el denominador.

Signo de f ' (x):

f (x) es creciente en (−3, −2) ∪ (0, +∞); es decreciente en (−2, 0). Tiene un máximo en (−2, 2). Tiene un mínimo en (0, 0) (aunque no sea derivable en este punto).

• Puntos de corte con los ejes:

Corta a los ejes en (−3, 0) y en (0, 0).

( ) x x 3 3x 2

f = +

( ) ( )

parabólica Rama

; = +∞ →

+∞

= → +∞

+∞

x

x lím f x

f lím

x x

( ) 3 2

2

3 2

6 ' 3

x x

x x x

f +

= +

( ) ( )



 

=

→ =

= +

= +

=

2

vale) (no 0 0

2 3 0 6 3 0

' 2

x x x

x x

x x

f

(25)

• Gráfica:

Ejercicio nº 21.-

Estudia y representa la función:

y = x 4 − 2x 2 + 1

Solución:

• Dominio = .

• Simetrías:

f (−x) = x 4 − 2x 2 + 1 = f (x). Es par: simétrica respecto al eje Y.

• Ramas infinitas:

• Puntos singulares:

f ' (x) = 4x 3 − 4x = 4x (x 2 −1)

Puntos singulares: (0, 1); (−1, 0); (1, 0)

• Cortes con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 1 → Punto (0, 1) Con el eje X → y = 0 → x 4 − 2x 2 + 1= 0

Cambio: x 2 = z → z 2 − 2z + 1 = 0

Puntos (−1, 0) y (1, 0).

• Puntos de inflexión:

f '' (x) = 12x 2 − 4

( ) = + ∞ ( ) = + ∞

∞ +

f x lím f x

lím x

x ,

( ) ( )

 

 

 

=

→ =

=

=

=

=

=

1 0 1

1

0 0

4 0 1 4

0 '

2 2

x x x

x x

x x x

f

 

=

= =

− =

= ±

1 1 1 2 1

4 4

2 2

x x x

z

(26)

Puntos (−0,58; 0,44) y (0,58; 0,44)

• Gráfica:

Ejercicio nº 22.-

Estudia y representa la función:

Solución:

• Dominio =  − {−2, 2}

• Simetrías:

• Asíntotas verticales:

• Asíntota horizontal:

Si x → −∞ y si x → +∞, f (x) < −1 → la curva está por debajo de la asíntota.

• Puntos singulares. Crecimiento y decrecimiento:

( ) 0 , 58

3 1 3

1 12 0 4

4 12 0

'

' x = → x 2 − = → x 2 = = → x = ± ≈ ±

f

( ) 2 2

4 1 x x x

f

= +

( ) f ( ) x Y

x x x

f . Es par : simétrica respecto al eje 4

1

2 2

− =

= +

( )

( ) 2 es asíntota vertical

2

2 = −

 

 

∞ +

=

=

+

x

x f lím

x f lím

x x

( )

( ) 2 es asíntota vertical

2

2 =

 

 

=

∞ +

=

+

x

x f lím

x f lím

x x

( ) = ( ) = − 1 → = − 1 es asíntota horizontal

+∞

−∞

f x lím f x y

lím x

x

( ) 2 2 2 2 3 2 2 3 2 2

) 4 (

10 )

4 (

2 2 2 8 )

4 (

) 2 (

· ) 1 ( ) 4 ( ' 2

x x x

x x x x x

x x

x x x

f = −

− + +

= −

− +

= −

( ) 0 10 0 0

' x = → x = → x =

f

(27)

Signo de f ' (x):

f (x) es decreciente en (−∞, −2) ∪ (−2, 0); es creciente en (0, 2) ∪ (2, +∞).

• Corte con los ejes:

Con el eje X → y = 0 → x 2 + 1 = 0 → No corta al eje X Puntos (−0,62; 0); (1,62; 0).

• Gráfica:

Ejercicio nº 23.-

Halla los puntos de corte con los ejes y los máximos y mínimos de la siguiente función:

y = 2 − sen 2 x , x ∈ [0, 2π]

Utilizando la información obtenida, representa la función:

Solución:

• Dominio = [0, 2π]

• Puntos de corte con los ejes:

Con el eje Y → x = 0 → y = 2 → Punto (0, 2)

• Máximos y mínimos:

y ' = −2senxcosx = −sen2x

Estudiamos el signo de y '' = −2cos2x en esos puntos:

4 . 0, 1 en mínimo un

Tiene 

 

1 1

Con el eje 0 Punto 0,

4 4

Yx = → y = →      

2 2

Con el eje Xy = 0 → 2 − sen x = 0 → sen x = 2 → sen x = ± 2 → .

eje al corta No solución.

tiene

No X

 

 

= π

= π

=

π

= π

=

=

=

=

=

2 , 3 0 2

2 , , 0 0

0 2

0 '

x x cosx

x x x senx

senxcosx

y

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