¿Cómo encuentro el rango de [math] f (x) = \ dfrac {6} {5 \ sqrt {x ^ 2 – 10x + 29} – 2} [/ math]?

Primero, querrá saber su valor máximo, la función puede reescribirse como tal para aclarar las cosas en cálculos posteriores:

[matemáticas] f (x) = 6 (\ frac {1} {5 \ sqrt {x ^ 2-10x + 29} -2}) [/ matemáticas]

Para encontrar el valor máximo de esta función, querrás encontrar el valor mínimo de [math] 5 \ sqrt {x ^ 2-10x + 29} -2 [/ math] ya que es la recíproca de la función original. Para hacerlo, encuentre el valor mínimo de [matemáticas] x ^ 2-10x + 29: [/ matemáticas]

Factoriza la función primero:

[matemáticas] x ^ 2-10x + 29 = {(x-5)} ^ 2+ (29-5 ^ 2) = {(x-5)} ^ 2 + 4 [/ matemáticas]

El valor mínimo de la función sería 4 cuando x = 5.

El valor mínimo de f (x) se ubicaría en f (5)

[matemáticas] f (5) = \ frac {6} {5 \ sqrt {5 ^ 2-10 \ cdot 5 + 29} -2} [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ frac {6} {5 \ sqrt {25-50 + 29} -2} [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ frac {6} {5 \ cdot 2 -2} [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ frac {6} {8} [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ frac {3} {4} [/ matemáticas]

Ahora encuentre el valor mínimo de f (x):

Encuentre el valor máximo de [math] \ sqrt {x ^ 2-10x + 29} [/ math] ahora:

Un polinomio en forma de [math] ax ^ 2 + bx + c [/ math] cuando [math] a> 0 [/ math] tendrá un valor máximo de infinito, por lo tanto, el valor mínimo de f (x) tendría ser:

[matemáticas] \ lim _ {x \ to \ infty} \ left (\ frac {1} {5 \ sqrt {x ^ 2-10x + 29} -2} \ right) [/ math]

[matemática] 5 \ sqrt {x ^ 2-10x + 29} -2 [/ matemática] tiende al infinito cuando x se aproxima al infinito, por lo tanto, su recíproco tenderá a cero, por lo tanto, el valor mínimo de f (x) es 0.

[matemáticas] f (x) ∈ [0, \ frac {3} {4}] [/ matemáticas]

Hecho.

¡Esta pregunta “directa” implica una diferenciación muy desordenada!

En primer lugar, si x es muy grande, entonces y ≈ 0 en ambas direcciones, positiva y negativa.

Función dada …

[matemáticas] f (x) = \ dfrac {6} {5 \ sqrt {x ^ 2–10x + 29} -2} [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ dfrac {6} {\ phi (x)} [/ matemáticas]

Donde [matemáticas] \ phi (x) = 5 \ sqrt {x ^ 2–10x + 29} -2 [/ matemáticas]

Entonces [math] f (x) [/ math] es máximo, mínimo cuando [math] \ phi (x) [/ math] es mínimo, máximo, respectivamente.

Ahora [matemáticas] \ phi (x) = 5 \ sqrt {x ^ 2–10x + 29} -2 [/ matemáticas]

[matemáticas] = 5 \ sqrt {x ^ 2–10x + 25 + 4} -2 [/ matemáticas]

[matemáticas] = 5 \ sqrt {(x-5) ^ 2 + 4} -2 [/ matemáticas] será mínimo cuando [matemáticas] x = 5 [/ matemáticas]

En este caso….

[matemáticas] max [f (x)] = \ dfrac {6} {5 \ sqrt {x ^ 2–10x + 29} -2} | _ {x = 5} [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ dfrac {6} {5 \ sqrt {0 + 4} -2} [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ dfrac {6} {10–2} [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ dfrac {3} {4} [/ matemáticas]

Desde [math] \ phi (x) \ gt 0 ~ \ forall x \ in \ mathbb {R} [/ math]

Entonces [math] f (x) \ gt 0 ~ \ forall x \ in \ mathbb {R} [/ math]

es decir, [matemática] f (x) = 0 [/ matemática] es una asíntota horizontal.

Por lo tanto, el rango requerido de [matemáticas] f (x) [/ matemáticas] es [matemáticas] (0, \ dfrac {3} {4}] [/ matemáticas]

El problema ya está hecho.