y=x5y = x^5

Gráfica de la función quíntica y=x5y = x^5

y=x5y = x^5 es el monomio de quinto grado que se obtiene al multiplicar xx por sí mismo cinco veces1.

Dominio y rango

  • Tanto el dominio como el rango son el conjunto de todos los números reales
  • La función crece de forma monótona
  • Es una función impar
  • El origen es un punto de inflexión

Cada xx real produce exactamente un valor real: muy grande y positivo para xx grande y positivo, y grande en magnitud pero negativo para xx grande y negativo.

Simetría

Como el exponente es impar, (−x)5=−x5(-x)^5 = -x^5, lo que la convierte en una función impar con simetría central respecto del origen. Por ejemplo, x=2x = 2 da 3232 mientras que x=−2x = -2 da −32-32: solo cambia el signo. La gráfica queda en el primer y el tercer cuadrante.

Monotonía

La derivada es y′=5x4y' = 5x^4, positiva en todas partes salvo en x=0x = 0, así que la función es monótona creciente en toda la recta, como las funciones impares y=xy = x e y=x3y = x^3.

En el origen y′=0y' = 0, de modo que la recta tangente coincide con el eje xx. La segunda derivada y′′=20x3y'' = 20x^3 cambia de signo ahí, así que el origen es un punto de inflexión. La gráfica es, por tanto, extremadamente plana cerca del origen, más aún que la de x3x^3: se tumba antes de volver a subir.

Comparación con el cubo

xxx3x^3x5x^5
0.50.50.1250.1250.031250.03125
111111
22883232
−2-2−8-8−32-32

Para ∣x∣>1|x| > 1 la quíntica sube y baja más bruscamente; para ∣x∣<1|x| < 1 se mantiene más cerca de 00.

Relación con otras funciones

Pertenece a la familia de las funciones potencia xnx^n y es el arquetipo para nn impar. Toda potencia impar pasa por (−1,−1)(-1, -1), (0,0)(0, 0) y (1,1)(1, 1).

Exponente nnSimetría¿Monótona?
nn imparfunción imparsí
nn parfunción parno, un mínimo en el origen

Por qué importa el grado cinco

Los polinomios generales de grado cinco o superior no tienen fórmula de resolución por radicales, hecho conocido como teorema de Abel-Ruffini2. El monomio x5x^5 es el caso más simple en el que esto empieza: la ecuación x5=ax^5 = a todavía se resuelve con una raíz quinta, pero la quíntica general no. Aparece también como término de orden superior en las series de Taylor y en modelos de fenómenos que varían bruscamente.

  1. Quintic function, Wikipedia
  2. Abel-Ruffini theorem, Wikipedia