Ejemplo 1:
Dibujar la gráfica de
1. Hay varios apartados:
·
Cortes con los ejes: Si
hacemos Es decir, la gráfica pasa por el punto
.
Si hacemos (en estos puntos el denominador no se anula). Es decir la
gráfica pasaría por los puntos
y
·
Dominio: Será todo
excepto en los puntos en los que se anula el denominador,
.Es decir, el dominio será
· Asíntotas:
1.
Verticales: es una asíntota vertical si
. Esto quiere decir que, las únicas asíntotas posibles serían
en aquellos puntos en los que se anulara el denominador. Serían
y
.
Ahora tenemos que comprobar que son asíntotas:
Luego
es una asíntota.
Luego
es una asíntota.
2.
Horizontales: es una asíntota horizontal si
. Es decir, la recta
es una asíntota horizontal.
3.
Oblicuas: Si la recta es una asíntota de la función entonces
y
No existen asíntotas oblicuas.
·
Simetrías: Comprobamos que
.
Es decir, la función es simétrica respecto al eje de ordenadas.
2. Hay varios apartados:
· Puntos que anulen la primera derivada:
. Luego el punto en el que se anula la primera derivada es el
· Puntos que anulen la segunda derivada:
No se anula nunca y por tanto no
tiene 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.
·
El denominador de la primera derivada siempre es positivo,
luego para estudiar el crecimiento decrecimiento de la función sólo nos tenemos
que fijar en el numerador, que será positivo cuando
y será negativo cuando
. Resumiendo tendríamos que:
En el intervalo la función decrece, pues
en estos intervalos.
En el intervalo la función crece, pues
en estos intervalos.
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?).
·
Si observamos la segunda derivada vemos que el numerador es
siempre positivo, por lo que para estudiar la concavidad sólo tenemos que
centrarnos en el denominador. El denominador es negativo si
, luego es fácil de comprobar lo siguiente:
Luego en los intervalos
y
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
Mínimo
Dominio:
Asíntotas:
Crecimiento y decrecimiento: Decrece en
Crece en
Concavidad: Cóncava hacia abajo
y
Cóncava hacia arriba
Dibujamos la gráfica:
Resolvemos el ejemplo con Derive: PULSAR