Tienes la expresión de la función, y observa que es continua y derivable en R:
f(x) = (1/27)*(x-3)3*e6-x (1).
Luego, planteas la expresión de su función derivada (observa que debes aplicar la Regla de la Multiplicación de funciones), y queda:
f ' (x) = (1/9)*(x-3)2*e6-x - (1/27)*(x-3)3*e6-x (2),
y observa que la función derivada está definida en el conjunto de los números reales.
1)
Planteas la intersección entre la gráfica de la función (1) y el eje OX, y tienes el sistema de ecuaciones:
y = (1/27)*(x-3)3*e6-x,
y = 0;
igualas expresiones, y queda:
(1/27)*(x-3)3*e6-x = 0, multiplicas por 27 en ambos miembros, y queda:
(x-3)3*e6-x = 0, divides por e6-x (observa que esta expresión no toma el valor cero), y queda:
(x-3)3 = 0, extraes raíz cúbica en ambos miembros, y queda
x - 3 = 0, sumas 3 en ambos miembros, y queda:
x = 3,
por lo que tienes que la gráfica de la función corta al eje OX en el punto: A(3,0).
2)
Planteas la intersección entre la gráfica de la función (1) y el eje OY, y tienes el sistema de ecuaciones:
y = (1/27)*(x-3)3*e6-x,
x = 0;
reemplazas el valor remarcado en la primera ecuación, y queda:
y = (1/27)*(-3)3*e6 = (1/27)*(-27)*e6 = -e6,
por lo que tienes que la gráfica de la función corta al eje OY en el punto: B(0,-e6).
3)
Planteas la condición de punto estacionario (posible mínimo o posible máximo), y queda:
f ' (x) = 0, sustituyes la expresión de la función derivada señalada (2), y queda:
(1/9)*(x-3)2*e6-x - (1/27)*(x-3)3*e6-x = 0, multiplicas por 27 en todos los términos de la ecuación, y queda:
3*(x-3)2*e6-x - (x-3)3*e6-x = 0, extraes factores comunes, y queda:
(x-3)2*e6-x*( 3 - (x-3) ) = 0, resuelves el último factor, y queda:
(x-3)2*e6-x*(6-x) = 0, divides en ambos miembros por e6-x (recuerda que no toma el valor cero), y queda:
(x-3)2*(6-x) = 0, y por anulación de una multiplicación tienes dos opciones:
a)
(x-3)2 = 0, extraes raíz cuadrada en ambos miembros, y queda
x - 3 = 0, sumas 3 en ambos miembros, y queda:
x = 3, que es un valor estacionario;
b)
6 - x = 0, restas 6 en ambos miembros, y queda:
-x = -6, multiplicas por -1 en ambos miembros, y queda:
x = 6, que es otro valor estacionario.
4)
Luego, observa que los dos valores estacionarios determinan tres intervalos en el dominio; luego, para cada intervalo eliges un representante y evalúas para él el signo de la expresión de la función derivada señalada (2), a fin de determinar crecimiento o decrecimiento en la gráfica de la función:
I1 = (-∞,3),
representado por: x = 0, y para él tienes:
f ' (0) = (1/9)*(-3)2*e6 - (1/27)*(-3)3*e6 = e6 - (-e6) = 2*e6 > 0,
por lo que tienes que la gráfica de la función es creciente en este intervalo;
I2 = (3,6),
representado por: x = 4, y para él tienes:
f ' (4) = (1/9)*(1)2*e2 - (1/27)*(1)3*e2 = (1/9)*e2 - (1/27)*e2 = (2/27*e2 > 0,
por lo que tienes que la gráfica de la función es creciente en este intervalo;
I3 = (6,+∞),
representado por: x = 7, y para él tienes:
f ' (7) = (1/9)*(4)2*e-1 - (1/27)*(4)3*e-1 = (16/9)*e-1 - (64/27)*e-1 = -(16/27)*e-1 < 0,
por lo que tienes que la gráfica de la función es decreciente en este intervalo;
luego, puedes concluir que la función no presenta extremo en x = 3 (observa que la función derivada toma valores positivos para valores menores y para valores mayores que este valor estacionario, que posiblemente corresponda a una inflexión), y que si presenta un máximo en x = 6 (observa que la función derivada toma valores positivos para valores menores que este valor estacionario, y que toma valores negativos para valores mayores que dicho valor).
Espero haberte ayudado.