Crecimiento Y Concavidad 397977
1. **Planteamiento del problema:**
Se nos da la gráfica de la derivada $f'(x)$ de una función $f(x)$ y se nos pide determinar intervalos de crecimiento y decrecimiento, máximos y mínimos locales, concavidad, puntos de inflexión y graficar $f(x)$ asumiendo $f(0)=0$.
2. **Reglas importantes:**
- $f$ crece donde $f'(x) > 0$.
- $f$ decrece donde $f'(x) < 0$.
- Máximos locales ocurren donde $f'(x)$ cambia de positivo a negativo.
- Mínimos locales ocurren donde $f'(x)$ cambia de negativo a positivo.
- La concavidad de $f$ se determina por el signo de $f''(x)$, que es la derivada de $f'(x)$.
- Puntos de inflexión ocurren donde $f''(x)$ cambia de signo.
3. **Análisis de la gráfica de $f'(x)$:**
- $f'(x)$ es positivo en $[0,3.5)$ y negativo en $(3.5,5)$, luego positivo en $(5,8]$.
- $f'(x)$ tiene un mínimo local alrededor de $x=3.5$.
- $f'(x)$ cruza el eje $x$ en $x=5$.
4. **Respuestas:**
(a) Intervalos de crecimiento y decrecimiento de $f$:
- $f$ crece donde $f'(x) > 0$: en $[0,3.5)$ y $(5,8]$.
- $f$ decrece donde $f'(x) < 0$: en $(3.5,5)$.
(b) Valores de $x$ con máximos y mínimos locales de $f$:
- Máximo local en $x=3.5$ (porque $f'(x)$ cambia de positivo a negativo).
- Mínimo local en $x=5$ (porque $f'(x)$ cambia de negativo a positivo).
(c) Concavidad de $f$:
- La concavidad hacia arriba ocurre donde $f''(x) = (f'(x))'$ es positiva.
- Observando $f'(x)$, su pendiente es positiva en $(0,3.5)$ y $(5,8)$, y negativa en $(3.5,5)$.
- Por lo tanto, $f$ es cóncava hacia arriba en $(0,3.5)$ y $(5,8)$.
- $f$ es cóncava hacia abajo en $(3.5,5)$.
(d) Puntos de inflexión:
- Ocurren donde $f''(x)$ cambia de signo, es decir, donde la pendiente de $f'(x)$ cambia.
- Esto sucede en $x=3.5$ y $x=5$.
(e) Graficar $f$ con $f(0)=0$:
- $f$ crece desde $0$ hasta $3.5$, alcanza un máximo local en $3.5$, decrece hasta $5$, alcanza un mínimo local en $5$, y luego crece nuevamente.
**Respuesta final:**
(a) Crece en $[0,3.5)$ y $(5,8]$.
Decrece en $(3.5,5)$.
(b) Máximo local en $x=3.5$.
Mínimo local en $x=5$.
(c) Concava hacia arriba en $(0,3.5)$ y $(5,8)$.
Concava hacia abajo en $(3.5,5)$.
(d) Puntos de inflexión en $x=3.5,5$.
(e) Graficar según indicaciones.