y=x2/3y = x^{2/3}

Gráfica de la función potencia y=x2/3y = x^{2/3}

y=x2/3y = x^{2/3} es una función potencia de exponente fraccionario, y puede escribirse x2/3=(x3)2=x23x^{2/3} = \left(\sqrt[3]{x}\right)^2 = \sqrt[3]{x^2}. Combina una raíz cúbica con un cuadrado y, como x2x^2 nunca es negativo, está definida como número real incluso para xx negativo.

Dominio y simetría

  • El dominio es el conjunto de todos los números reales
  • El rango es y≥0y \geq 0
  • Es una función par
  • El mínimo 00 se alcanza en el origen

Como (−x)2/3=x23=x2/3(-x)^{2/3} = \sqrt[3]{x^2} = x^{2/3}, la gráfica es simétrica respecto del eje yy.

La cúspide del origen

La derivada es y′=23x3y' = \dfrac{2}{3\sqrt[3]{x}}.

Aproximacióny′y'
x→0+x \to 0^{+}→+∞\to +\infty
x→0−x \to 0^{-}→−∞\to -\infty

Las tangentes de ambos lados se vuelven verticales en el origen. Un pico así se llama cúspide1. A diferencia de la parábola y=x2y = x^2, que es suave en el origen, x2/3x^{2/3} se hunde en el origen de forma aún más aguda que una V. Como las pendientes laterales son infinitas y no coinciden, la función no es derivable ahí.

Comparación con la raíz cúbica

FunciónParidadEl origen
x3\sqrt[3]{x}imparinflexión con tangente vertical
x2/3x^{2/3}parcúspide, y el mínimo

Elevar al cuadrado la raíz cúbica lo pliega todo sobre el lado no negativo, y eso es lo que convierte la inflexión en una cúspide.

Puntos destacados

xxx2/3x^{2/3}
±1\pm 111
±8\pm 844
±27\pm 2799

Cuando x→±∞x \to \pm\infty los valores también crecen sin límite. Como función potencia xpx^p con 0<p<10 < p < 1, sube bruscamente cerca del origen y con suavidad a lo lejos.

Dónde aparece esta forma

Esta forma aparece en el célebre astroide.

x2/3+y2/3=a2/3x^{2/3} + y^{2/3} = a^{2/3}

Las relaciones con exponente dos tercios también surgen en leyes de escala naturales. La tercera ley de Kepler dice que el cuadrado del período orbital es proporcional al cubo del semieje mayor2, así que recuperar el semieje a partir del período es exactamente una potencia 23\dfrac{2}{3}.

  1. Singular point of a curve, Wikipedia
  2. Kepler's laws of planetary motion, Wikipedia