Pregunta
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h) \( f(x)=(1-\ln x) /(1+\ln x) \)

Ask by Watson Ramirez. in Argentina
Nov 21,2024

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

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La función \( f(x) = \frac{1 - \ln x}{1 + \ln x} \) tiene dominio \( x > 0 \), tiende a -1 cuando \( x \to 0^+ \) y \( x \to \infty \), y corta el eje \( y \) en 1.

Solución

Para analizar la función \( f(x) = \frac{1 - \ln x}{1 + \ln x} \), primero debemos considerar su dominio. La función \( \ln x \) está definida para \( x > 0 \). Por lo tanto, el dominio de \( f(x) \) es \( x > 0 \). ### Análisis de la función 1. **Dominio**: \( x > 0 \) 2. **Comportamiento en los límites**: - Cuando \( x \to 0^+ \) (es decir, \( x \) se aproxima a 0 desde la derecha): \[ \ln x \to -\infty \implies f(x) \to \frac{1 - (-\infty)}{1 + (-\infty)} = \frac{\infty}{-\infty} \text{ (indeterminado)} \] Para un análisis más detallado, podemos observar que \( f(x) \) tiende a \( -1 \) en este límite. - Cuando \( x \to \infty \): \[ \ln x \to \infty \implies f(x) \to \frac{1 - \infty}{1 + \infty} = \frac{-\infty}{\infty} = -1 \] 3. **Puntos críticos**: Para encontrar los puntos críticos, derivamos \( f(x) \) y buscamos donde la derivada es cero o no está definida. La derivada de \( f(x) \) se puede calcular usando la regla del cociente: \[ f'(x) = \frac{(1 + \ln x)(0 - \frac{1}{x}) - (1 - \ln x)(\frac{1}{x})}{(1 + \ln x)^2} \] Simplificando, encontramos los puntos críticos. 4. **Intersección con el eje \( y \)**: Para encontrar el valor de \( f(x) \) cuando \( x = 1 \): \[ f(1) = \frac{1 - \ln 1}{1 + \ln 1} = \frac{1 - 0}{1 + 0} = 1 \] 5. **Comportamiento general**: La función \( f(x) \) es continua en su dominio y tiende a \( -1 \) tanto cuando \( x \to 0^+ \) como cuando \( x \to \infty \). Esto sugiere que la función puede tener un máximo o mínimo en algún punto dentro de su dominio. ### Resumen - **Dominio**: \( x > 0 \) - **Límites**: \( f(x) \to -1 \) cuando \( x \to 0^+ \) y \( x \to \infty \). - **Intersección con el eje \( y \)**: \( f(1) = 1 \). Para un análisis más detallado, se puede graficar la función o calcular la derivada para encontrar los puntos críticos y determinar la naturaleza de estos puntos.

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Bonus Knowledge

Did you know that the function \( f(x) = \frac{1 - \ln x}{1 + \ln x} \) transforms to involve a variety of interesting behaviors? For instance, its domain is \( x > 0 \) because logarithms are only defined for positive values. As \( x \) approaches 1, where \( \ln 1 = 0 \), the function simplifies beautifully to \( f(1) = 0 \). This makes it a handy function to analyze limits and continuity! Now, let's talk about its real-world application! This function can represent various phenomena, especially in areas like economics and biology where growth and decay are involved. Because it involves the natural logarithm, it's often used to model situations where rates of change are proportional to current values, just like how populations might grow or decline based on their current size! Isn’t it fascinating how math can capture the essence of real life?

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