Determinar valor de "x" con 2 decimales

Determina con una aproximación de dos decimales los valores de x para los cuales cada una de las siguientes funciones racionales tienen ceros y tienen asíntotas verticales.

r(x) = 3x^2 + 12x^4 + 9x^3 +2x^2 + 4x

- 7x^3 + 8x^2 +14x -8

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Intentaré al menos hacer uno de estos difíciles. Pero estoy dudando del enunciado de este, ya que los polinomios suelen estar ordenados, pero el numerador no lo está.

Puedes confirmarme si está bien ese numerador

3x^2 + 12x^4 + 9x^3 +2x^2 + 4x

Es un ejercicio muy complicado y si no está bien el enunciado vamos a perder mucho tiempo.

disculpa valeroasm me equivoque

el numerador es 3x^5 + 12x^4 + 9x^3 + 2x^2 + 4x el denominador está bien

Ya ice la parte de los ceros en otra pregunta. Ahora vamos con las asíntotas verticales, que son las raíces del denominador.

- 7x^3 + 8x^2 +14x -8

Mejor le cambiamos el signo a todos los coeficientes que las raíces son las mismas

P(x) = 7x^3 - 8x^2 - 14x + 8

Hay dos cambios de signo, luego hay 2 raíces positivas o ninguna

Q(x) = P(-x) = -7x^3 - 8x^2 + 14x + 8

Hay un cambio de signo, luego hay 1 raíz negativa

Una cota superior de las rices positiva es un valor C donde el polinomio y las derivadas son todas no negativas

P(x) = 7x^3 - 8x^2 - 14x + 8

P'(x) = 21x^2 - 16x - 14

P''(x) = 42x - 16

P'''(x) = 42

Para C=1 tenemos P'''(1) y P''(1) > 0 pero P'(1) <0 no lo es, aumentamos C = 2

P'(2) = 84 - 32 -14 = 38

Veamos cuanto vale P(2)

P(2) = 56-32-28+8 = 4

Luego 2 es cota superior de las raíces positivas.

Para las negativas, como solo hay una, buscaremos un punto con signo distinto que el que valor en cero

P(0) = 8

P(-1) = -7-8-14+8 = 7 tiene el mismo signo , probamos con .2

P(-2) = -56-32+28+8 = -52

Luego la raíz negativa está entre -2 y -1. Además podemos hacer interpolación para darle un valor inicial

Entre 7 y -52 hay 59, tomamos 7/59 a la izquierda de -1

-1-7/59 = -66/59 = 1.12

Ese será el valor inicial que demos a la raíz negativa y vamos a hacer las iteraciones

$$\begin{align}&x_0=-1.12\\ &\\ &x_1= -1.12 - \frac{7(-1.12)^3-8(-1.12)^2-14(-1.12)+8}{21(-1.12)^2-16(-1.12)-14}=-1.25\\ &\\ &x_2= -1.25 - \frac{7(-1.25)^3-8(-1.25)^2-14(-1.25)+8}{21(-1.25)^2-16(-1.25)-14}=-1.23\\ &\\ &x_3= -1.23 - \frac{7(-1.23)^3-8(-1.23)^2-14(-1.23)+8}{21(-1.23)^2-16(-1.23)-14}=-1.23\end{align}$$

Luego la raíz negativa con dos decimales es -1.23

Vamos a ver si hay dos positivas o cero. Observemos que

P(1) = 7 - 8 -14 +8 = -7

Mientras que P(0) = 8

Luego hay dos raíces, una entre 0 y 1 y otra entre 1 y 2

Tomemos 0.5 como aproximación inicial

$$\begin{align}&x_0=0.5\\ &\\ &x_1= 0.5 - \frac{7(0.5)^3-8(0.5)^2-14(0.5)+8}{21(0.5)^2-16(0.5)-14}=0.49\\ &\\ &x_2= 0.49 - \frac{7(0.49)^3-8(0.49)^2-14(0.49)+8}{21(0.49)^2-16(0.49)-14}=0.49\end{align}$$

Luego la primera raíz positiva es 0.49

Ahora P(1)=-7 y P(2)=4

tomemos por interpolación el valor 1+ 7/11 = 1.64

$$\begin{align}&x_0=1.64\\ &\\ &x_1= 1.64 - \frac{7(1.64)^3-8(1.64)^2-14(1,64)+8}{21(1.64)^2-16(1.64)-14}=1.98\\ &\\ &x_2= 1.98 - \frac{7(1.98)^3-8(1.98)^2-14(1.98)+8}{21(1.98)^2-16(1.98)-14}=1.89\\ &\\ &x_3= 1.89 - \frac{7(1.89)^3-8(1.89)^2-14(1.89)+8}{21(1.89)^2-16(1.89)-14}=1.88\\ &\\ &x_4 = 1.88 - \frac{7(1.88)^3-8(1.88)^2-14(1.88)+8}{21(1.88)^2-16(1.88)-14}= 1.88\end{align}$$

Ya está. Luego los puntos donde hay asíntota vertical son:

-1.23

0.49

1.64

Y eso es todo.

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