Repersentacion Grafica De Funciones
Dada una función f : X → Y con X ,Y ⊂ R definida por y = f(x), vamos a estudiar como se puede
determinar su gráfica o figura geométrica formada por todos los puntos cuyas coordenadas (x,y) verifican la ecuación
y = f(x).
Para el estudio y construcción de la gráfica de una función y = f(x), se consideran los siguientes puntos
fundamentales:
1.- Dominio ocampo de existencia de la función.
⎧ Simé trica respecto al eje OY ( simetría par )
⎪
2.-Simetrías. ⎨ Simé trica respecto al eje OX
⎪ Simé trica respecto al origen ( simetría impar)
⎩
⇒
f(x) = f( − x)
⇒
f(x) = − f(x)
⇒ − f(x) = f( − x)
3.- Periodicidad. ( en el caso de funciones periódicas)
4.- Cortes con los ejes.
5.- Puntos en los que la función tiene signoconstante.
6.- Puntos en los que la función no es continua.
7.- Asíntotas.
⎧
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎨
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎩
Horizontales o paralelas al eje OX ⇒ Si lim f(x) = L ⇒
x →∞
⇒ y = L es asíntota de f(x)
Verticales o paralelas al eje OY ⇒ Si lim f(x) = ∞ ⇒
x →a
⇒ x = a es asíntota de f(x)
Oblicuas. No paralelas a los ejes. Son de la forma y = mx + n donde :f(x)
m = lim
y n = lim (f(x) − mx)
x →∞ x
x →∞
8.- Máximos, mínimos y puntos de inflexión. Valores de la función en los máximos,
inflexión
mínimos y puntos de
9.- Intervalos de crecimiento y decrecimiento.
10.- Intervalos de concavidad y convexidad.
11.- Cálculo de algunos puntos que ayuden al trazado de la gráfica de f(x). Y consignar en un cuadro los
puntos notables halladospor orden creciente de abcisas.
Ejemplo:
Hacer el estudio y la representación gráfica de la función f(x) =
2
x + 11
x+5
1.- Dominio o conjunto de definición:
P(x)
Una función racional
, está definida para todo x que verifique Q(x) ≠ 0.
Q(x)
Luego la función f(x) =
R - {-5} = ( -
2
x + 11
x+5
∞,-5)
está definida en el conjunto:
U (-5,
∞)
2.-Simetrías:
Noes simétrica respecto al eje OY, ya que f( - x) ≠ f(x)
No es simétrica respecto al eje OX, ya que - f(x) ≠ f(x)
No es simétrica respecto al origen O (0,0) , ya que f( - x) ≠ - f(x)
3.- Periodicidad. No es periódica, puesto que no es circular.
4.- Corte con los ejes:
Si x = 0
⇒
y=
11
. Luego corta al eje OY en el punto P(0,
⇒
)
5
5
Si y = 0
11
x2 +11 = 0 ⇒ no exite punto de corte con el eje OX.
5.- Regiones en las que tiene signo constante.
Como x2 + 11 > 0 para todo x, y x + 5 > 0 si x > - 5 y x + 5 < 0 si x < - 5,
resulta que:
f(x) > 0 en ( - 5 ,
∞)
y
f(x) < 0 en ( -
∞ , - 5 ).
6.- Puntos de discontinuidad en el dominio.
La función f(x) es continua, puesto que sólo no está definida cuando x + 5 = 0, es decir,para
x = - 5 ∉ D.
7.- Asíntotas.
Horizontales: Si x → ∞ , se verifica que
lim f ( x ) = ∞ ,
x→∞
luego no hay asíntotas horizotales.
Verticales: Si x → − 5 , se verifica que
lim f ( x ) = ∞ ,
x→−5
luego x = - 5 es una asíntota vertical.
2
Oblicuas: y = mx + n.
m=
lim
x→∞
x 2 + 11
x 2 + 11
f (x)
= lim
= lim
=1
x → ∞ x ( x + 5) x → ∞ x 2 + 5x
x
11 − 5x
⎛ x2 + 11
⎞
− 1 • x ⎟ = lim
= −5
n = lim ( f ( x) − mx ) = lim ⎜
x→∞
x →∞ ⎝ x+5
⎠ x→∞ x + 5
Luego, la recta y = x - 5 es una asíntota oblicua.
8.- Máximos, mínimo y puntos de inflexión:
2 x ( x + 5 ) − ( x + 11)
x + 10 x − 11
2
f'(x) =
( x + 5)
2
=
2
( x + 5)
2
si f'(x) = 0 ⇒ x + 10 x − 11 = 0
=
⇒ x=
− 10 ±
( 2 x + 10 )( x + 5 ) − 2 ( x + 5 )( x+ 10 x − 11)
2
f''(x) =
2
2
2
( x + 5)
4
2
10 + 4 • 11
=
− 10 ± 12
2
=
⎡1
⎢ − 11
⎣
( 2 x + 10 )( x + 5 ) − 2 ( x + 10 x − 11)
2
=
( x + 5)
3
=
72
( x + 5)
f ' ' (1) =
3
1
>0
y f ' ' ( − 11) = −
3
1
3
Por consiguiente, la gráfica de f(x) tiene un máximo en el punto:
(- 11, f(- 11) ) = (- 11, - 22 )
y un...
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