¿Cuál debe ser el valor de k para que la función y = x ^ 4 + x ^ 3 + kx tenga una línea de simetría?

Esta función no es par. Si hubiera sido así, podríamos decir que el eje y es la línea de simetría. Deje que la ecuación de la línea de simetría sea [matemática] x = a. [/ Matemática] Traducimos la función para que la línea de simetría sea el eje y. La función se convierte

[matemáticas] y = {(x – a) ^ 4} + {(x – a) ^ 3} + k (x – a) [/ matemáticas].

Esto se simplifica a

[matemáticas] y = {x ^ 4} – (4a – 1) {x ^ 3} + (6 {a ^ 2} – 3a) {x ^ 2} – (4 {a ^ 3} – 3 {a ^ 2} – k) x + {a ^ 4} – {a ^ 3} – ak [/ matemáticas]

Para hacerlo parejo, elegimos el valor de [math] a [/ math] que elimina los poderes impares de x. Entonces

[matemática] 4a – 1 = 0 [/ matemática] y [matemática] 4 {a ^ 3} – 3 {a ^ 2} – k = 0 [/ matemática].

Desde el principio,

[matemáticas] a = \ frac {1} {4} [/ matemáticas].

Sustituyendo en el segundo, encontramos [matemáticas] k = – \ frac {1} {8} [/ matemáticas]

Solo para agregar a la FABULOSA respuesta de Doug, aquí está el gráfico real:

La línea de simetría es x = – ¼ yk = – 0.125

Lo hice por “prueba y mejora” dibujando primero el gráfico con k = 1 y, usando el sistema Autograph, varié el k hasta que la función fue simétrica.

¡Así es como se veía al principio!