Ejemplo 6:
Dibujar la gráfica de
1. Hay varios apartados:
·
Cortes con los ejes: Si
hacemos Es decir, la gráfica pasa por el punto
.
Si hacemos . Es decir la gráfica pasaría por los puntos
y
·
Dominio: Será todo
, la función existe para cualquier valor de
.
·
· Asíntotas:
1.
Verticales: es una asíntota vertical si
. No hay ningún valor de
que haga tender al función hacia
2.
Horizontales: es una asíntota horizontal si
. Es decir, la función no tiene asíntotas horizontales.
3.
Oblicuas: Si la recta es una asíntota de la función entonces
y
No existen asíntotas oblicuas.
·
Simetrías: Comprobamos que
.
Es decir, la función no tiene simetrías.
2. Hay varios apartados:
· Puntos que anulen la primera derivada:
. Luego los puntos en los que se anula la primera derivada
son
,
y
.
· Puntos que anulen la segunda derivada:
Se anula en los puntos
y
donde tendrá los puntos de
inflexión.
3. Hay varios apartados:
·
Si sustituimos el valor de
en la segunda derivada tenemos
Lo que nos quiere decir que estamos ante un
mínimo. En
ya hemos visto que se trata de un punto de inflexión.
·
Para estudiar el crecimiento y decrecimiento de la función
observamos que es siempre positivo, por lo que sólo es necesario estudiar el
signo de
. Luego la primera derivada será negativa si
y positiva si
En conclusión:
En el intervalo la función decrece, pues
en este intervalo.
En el intervalo la función crece, pues
en este intervalo.
Como se puede ver la función en el punto
ha pasado de decrecer a crecer, lo que quiere decir que
estamos ante un mínimo, como ya habíamos visto
(¿más fácil que obtener la segunda derivada?). Se puede ver también que en el
punto
la función pasa de crecer a crecer, y en el
pasa igualmente de crecer a crecer, es decir, son
puntos de inflexión
como ya habíamos visto.
· Si observamos la segunda derivada vemos el siguiente diagrama
Luego en el intervalo
la derivada segunda
Cóncava hacia abajo.
Y en los intervalos la derivada segunda
Cóncava hacia arriba.
4. Ahora ordenamos los resultados para dibujarlos:
Puntos de corte con los ejes:
y
Dominio:
Asíntotas: No hay asíntotas
Crecimiento y decrecimiento: Decrece en
Crece en
Concavidad: Cóncava hacia abajo
Cóncava hacia arriba
Dibujamos la gráfica:
Resolvemos el ejemplo con Derive: PULSAR