1. Planteamos el problema: Encontrar el dominio máximo de la función
$$g(x) = \frac{x^2 + 3x - 4}{5x - 12 + 2x^2} + \sqrt{\frac{-x(-x - 3)(7 + x)}{5 - x}}$$
2. Para que la función esté definida, debemos cumplir dos condiciones:
- El denominador del primer término no puede ser cero.
- El radicando dentro de la raíz cuadrada debe ser mayor o igual a cero y el denominador dentro de la raíz no puede ser cero.
3. Condición 1: Denominador del primer término diferente de cero
$$5x - 12 + 2x^2 \neq 0$$
Ordenamos:
$$2x^2 + 5x - 12 \neq 0$$
Factorizamos:
$$2x^2 + 8x - 3x - 12 = (2x^2 + 8x) - (3x + 12) = 2x(x + 4) - 3(x + 4) = (2x - 3)(x + 4) \neq 0$$
Por lo tanto:
$$x \neq \frac{3}{2}, \quad x \neq -4$$
4. Condición 2: Radicando mayor o igual a cero y denominador dentro de la raíz distinto de cero
El radicando es:
$$\frac{-x(-x - 3)(7 + x)}{5 - x}$$
Primero simplificamos el numerador:
$$-x(-x - 3)(7 + x) = -x(x + 3)(7 + x)$$
Entonces:
$$\frac{-x(x + 3)(7 + x)}{5 - x} \geq 0$$
Y además:
$$5 - x \neq 0 \Rightarrow x \neq 5$$
5. Analizamos signos para la desigualdad:
Los puntos críticos son:
$$x = 0, x = -3, x = -7, x = 5$$
Dividimos la recta real en intervalos y evaluamos el signo de cada factor:
- Para $x < -7$:
- $-x$ es positivo (porque $x$ es negativo, $-x$ positivo)
- $(x + 3)$ negativo
- $(7 + x)$ negativo
- $(5 - x)$ positivo
Producto numerador: $-x(x+3)(7+x)$ = positivo * negativo * negativo = positivo, pero hay un signo negativo delante, entonces numerador es negativo
Denominador positivo
Fracción negativa
- Para $-7 < x < -3$:
- $-x$ positivo
- $(x + 3)$ negativo
- $(7 + x)$ positivo
Numerador: positivo * negativo * positivo = negativo, con signo negativo delante es positivo
Denominador positivo
Fracción positiva
- Para $-3 < x < 0$:
- $-x$ positivo
- $(x + 3)$ positivo
- $(7 + x)$ positivo
Numerador: positivo * positivo * positivo = positivo, con signo negativo delante es negativo
Denominador positivo
Fracción negativa
- Para $0 < x < 5$:
- $-x$ negativo
- $(x + 3)$ positivo
- $(7 + x)$ positivo
Numerador: negativo * positivo * positivo = negativo, con signo negativo delante es positivo
Denominador positivo
Fracción positiva
- Para $x > 5$:
- $-x$ negativo
- $(x + 3)$ positivo
- $(7 + x)$ positivo
Numerador: negativo * positivo * positivo = negativo, con signo negativo delante es positivo
Denominador negativo
Fracción negativa
6. Resumen de signos para la fracción dentro de la raíz:
- Negativa en $(-\infty, -7)$
- Positiva en $(-7, -3)$
- Negativa en $(-3, 0)$
- Positiva en $(0, 5)$
- Negativa en $(5, \infty)$
7. El radicando debe ser mayor o igual a cero, por lo que:
$$x \in [-7, -3] \cup [0, 5)$$
8. Finalmente, combinamos con la condición del denominador del primer término:
$$x \neq \frac{3}{2}, x \neq -4$$
Como $-4$ no está en los intervalos permitidos para la raíz, no afecta.
Pero $\frac{3}{2} = 1.5$ está en $(0,5)$, por lo que debemos excluirlo.
9. Dominio máximo:
$$\boxed{[-7, -3] \cup [0, \frac{3}{2}) \cup (\frac{3}{2}, 5)}$$
Esto significa que la función está definida para todos los valores de $x$ en esos intervalos, excluyendo $x=\frac{3}{2}$ y $x=5$.
Dominio Funcion G F10C2B
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