Question
upstudy study bank question image url

Po Primero, observemos la expresión d \( f(x)=\frac{\sqrt{x^{2}+4}}{(x-1)^{2}} \ln \left(x^{2}+2\right)+11 x \)

Ask by Rogers Bird. in Argentina
Feb 18,2025

Upstudy AI Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

La función \( f(x) = \frac{\sqrt{x^{2}+4}}{(x-1)^{2}} \ln(x^{2}+2) + 11x \) tiene un dominio de todos los números reales excepto \( x = 1 \). En \( x = 1 \), la función no está definida debido a la división por cero en el denominador. Para valores grandes de \( |x| \), la función se comporta como una línea recta \( y \approx 11x \). La función es continua y diferenciable en su dominio, y su estructura compuesta (involucrando raíz, logaritmo y función racional) ofrece características interesantes para un análisis más detallado.

Solution

Analicemos la función   f(x) = (√(x² + 4) / (x – 1)²) · ln(x² + 2) + 11x y destaquemos algunos de sus aspectos principales. 1. Dominio de definición  • El término √(x² + 4) está definido para todo x ∈ ℝ, ya que x² + 4 ≥ 4 > 0.  • El logaritmo natural ln(x² + 2) requiere que x² + 2 > 0, lo cual se cumple para todo x ∈ ℝ.  • El denominador (x – 1)² se anula en x = 1, de modo que en ese punto la función no está definida. Por ello, el dominio de f es:   D(f) = ℝ \ {1}. 2. Componentes y estructura de la función La función se compone de dos términos:  a) Término “complicado”:  (√(x² + 4) / (x – 1)²) · ln(x² + 2).  b) Término lineal:  11x. En el primer término se combinan una raíz, un logaritmo y una función racional (por el denominador al cuadrado). Debido a que (x – 1)² nunca es negativo, salvo en el punto x = 1 donde la función presenta una discontinuidad, el signo del primer término dependerá de ln(x² + 2) y de √(x² + 4) (este último siempre es positivo). 3. Comportamiento en x = 1 En x = 1 el denominador se hace 0, lo que indica la posibilidad de una discontinuidad o asíntota vertical. Será necesario analizar el límite cuando x se acerca a 1 para caracterizar dicho comportamiento, pero observamos de entrada que la función no está definida en x = 1. 4. Comportamiento asintótico para |x| grande Para valores grandes de |x| se pueden hacer aproximaciones:  • La raíz: √(x² + 4) ≈ |x|,  • El logaritmo: ln(x² + 2) ≈ ln(x²) = 2 ln|x|,  • El denominador: (x – 1)² ≈ x². Por ello, el primer término se comporta asintóticamente como:   (|x|/x²) · 2 ln|x| = (2 ln|x|)/|x|, la cual tiende a 0 cuando |x| → ∞. El segundo término, 11x, domina el comportamiento para |x| grande, de modo que la función tiene una especie de asíntota lineal dada por y ≈ 11x. 5. Otros aspectos a considerar - La función es continua y diferenciable en todo su dominio (ℝ sin x = 1), a pesar de su expresión compleja. - El estudio detallado de derivadas podría revelar puntos críticos, intervalos de crecimiento y decrecimiento, y la existencia de posibles extremos locales, lo cual complementaría el análisis gráfico o cualitativo de f(x). En resumen, f(x) presenta una discontinuidad en x = 1, tiene un comportamiento asintótico lineal para x → ±∞ (dominada por el término 11x) y su estructura compuesta (raíz, logaritmo y función racional) ofrece interesantes características para un estudio más profundo.

Answered by UpStudy AI and reviewed by a Professional Tutor

error msg
Explain
Simplify this solution

The Deep Dive

¡Vamos a investigar un poco más sobre esta expresión fascinante! La función \( f(x) \) combina conceptos de cálculo con una estructura interesante que incluye una raíz cuadrada y un logaritmo. Esto hace que la función sea intrigante para el análisis en términos de continuidad, derivabilidad e incluso su comportamiento asintótico para valores extremos, ¡una verdadera joya para los matemáticos! Por otro lado, la expresión destaca la importancia de evaluar las funciones en puntos críticos. Por ejemplo, el denominador \( (x-1)^{2} \) nos alerta de que x no puede ser igual a 1, ya que esto haría que \( f(x) \) no esté definida en ese punto. ¡Asegúrate de tener esto en mente al graficar o analizar esta función, ya que es clave en la comprensión de su comportamiento global!

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy