Answer
La función \( f(x) = \frac{1 - \ln x}{1 + \ln x} \) tiene un dominio de \( x > 0 \). En el punto crítico \( x = 1 \), la función alcanza un máximo de 1. A medida que \( x \) se aproxima a 0 o a infinito, \( f(x) \) se aproxima a -1.
Solution
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 \( x \to 0^+ \):
\[
\ln x \to -\infty \implies f(x) = \frac{1 - (-\infty)}{1 + (-\infty)} = \frac{\infty}{-\infty} \text{ (indeterminado)}
\]
Para un análisis más detallado, podemos observar que \( f(x) \to -1 \) cuando \( x \to 0^+ \).
- Cuando \( x \to \infty \):
\[
\ln x \to \infty \implies f(x) = \frac{1 - \infty}{1 + \infty} = \frac{-\infty}{\infty} \text{ (indeterminado)}
\]
En este caso, \( f(x) \to -1 \) cuando \( x \to \infty \).
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:
\[
f'(x) = \frac{(1 + \ln x)(\frac{1}{x}) - (1 - \ln x)(\frac{1}{x})}{(1 + \ln x)^2}
\]
Simplificando, obtenemos:
\[
f'(x) = \frac{(1 + \ln x) - (1 - \ln x)}{x(1 + \ln x)^2} = \frac{2 \ln x}{x(1 + \ln x)^2}
\]
La derivada es cero cuando \( \ln x = 0 \), es decir, \( x = 1 \).
4. **Evaluación en el punto crítico**:
\[
f(1) = \frac{1 - \ln 1}{1 + \ln 1} = \frac{1 - 0}{1 + 0} = 1
\]
5. **Comportamiento de la función**:
- Para \( 0 < x < 1 \), \( \ln x < 0 \) y \( f(x) > 1 \).
- Para \( x = 1 \), \( f(1) = 1 \).
- Para \( x > 1 \), \( \ln x > 0 \) y \( f(x) < 1 \).
### Conclusión
La función \( f(x) = \frac{1 - \ln x}{1 + \ln x} \) tiene un máximo en \( x = 1 \) donde \( f(1) = 1 \). A medida que \( x \) se aproxima a 0 desde la derecha, \( f(x) \) se aproxima a -1, y a medida que \( x \) tiende a infinito, también se aproxima a -1. La función es continua en su dominio \( (0, \infty) \).
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Explain
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