Sr Examen

Gráfico de la función y = -sin(x-pi/3)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           /    pi\
f(x) = -sin|x - --|
           \    3 /
f(x)=sin(xπ3)f{\left(x \right)} = - \sin{\left(x - \frac{\pi}{3} \right)}
f = -sin(x - pi/3)
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-10102-2
Puntos de cruce con el eje de coordenadas X
El gráfico de la función cruce el eje X con f = 0
o sea hay que resolver la ecuación:
sin(xπ3)=0- \sin{\left(x - \frac{\pi}{3} \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=π3x_{1} = \frac{\pi}{3}
x2=4π3x_{2} = \frac{4 \pi}{3}
Solución numérica
x1=70.162235930172x_{1} = 70.162235930172
x2=5644.39480094966x_{2} = -5644.39480094966
x3=86.9173967493176x_{3} = -86.9173967493176
x4=89.0117918517108x_{4} = 89.0117918517108
x5=17.8023583703422x_{5} = -17.8023583703422
x6=95.2949771588904x_{6} = 95.2949771588904
x7=83.7758040957278x_{7} = -83.7758040957278
x8=82.7286065445312x_{8} = 82.7286065445312
x9=104.71975511966x_{9} = 104.71975511966
x10=79.5870138909414x_{10} = 79.5870138909414
x11=27.2271363311115x_{11} = -27.2271363311115
x12=76.4454212373516x_{12} = 76.4454212373516
x13=7.33038285837618x_{13} = 7.33038285837618
x14=64.9262481741891x_{14} = -64.9262481741891
x15=32.4631240870945x_{15} = 32.4631240870945
x16=16.7551608191456x_{16} = 16.7551608191456
x17=38.7463093942741x_{17} = 38.7463093942741
x18=58.6430628670095x_{18} = -58.6430628670095
x19=60.7374579694027x_{19} = 60.7374579694027
x20=92.1533845053006x_{20} = 92.1533845053006
x21=5.23598775598299x_{21} = -5.23598775598299
x22=42.9350995990605x_{22} = -42.9350995990605
x23=23.0383461263252x_{23} = 23.0383461263252
x24=4.18879020478639x_{24} = 4.18879020478639
x25=35.6047167406843x_{25} = 35.6047167406843
x26=30.3687289847013x_{26} = -30.3687289847013
x27=29.3215314335047x_{27} = 29.3215314335047
x28=96.342174710087x_{28} = -96.342174710087
x29=54.4542726622231x_{29} = 54.4542726622231
x30=98.4365698124802x_{30} = 98.4365698124802
x31=57.5958653158129x_{31} = 57.5958653158129
x32=67.0206432765823x_{32} = 67.0206432765823
x33=14.6607657167524x_{33} = -14.6607657167524
x34=85.870199198121x_{34} = 85.870199198121
x35=13.6135681655558x_{35} = 13.6135681655558
x36=2.0943951023932x_{36} = -2.0943951023932
x37=99.4837673636768x_{37} = -99.4837673636768
x38=19.8967534727354x_{38} = 19.8967534727354
x39=93.2005820564972x_{39} = -93.2005820564972
x40=49.2182849062401x_{40} = -49.2182849062401
x41=33.5103216382911x_{41} = -33.5103216382911
x42=24.0855436775217x_{42} = -24.0855436775217
x43=45.0294947014537x_{43} = 45.0294947014537
x44=55.5014702134197x_{44} = -55.5014702134197
x45=39.7935069454707x_{45} = -39.7935069454707
x46=73.3038285837618x_{46} = 73.3038285837618
x47=63.8790506229925x_{47} = 63.8790506229925
x48=74.3510261349584x_{48} = -74.3510261349584
x49=68.0678408277789x_{49} = -68.0678408277789
x50=46.0766922526503x_{50} = -46.0766922526503
x51=90.0589894029074x_{51} = -90.0589894029074
x52=1.0471975511966x_{52} = 1.0471975511966
x53=51.3126800086333x_{53} = 51.3126800086333
x54=61.7846555205993x_{54} = -61.7846555205993
x55=36.6519142918809x_{55} = -36.6519142918809
x56=80.634211442138x_{56} = -80.634211442138
x57=20.943951023932x_{57} = -20.943951023932
x58=11.5191730631626x_{58} = -11.5191730631626
x59=48.1710873550435x_{59} = 48.1710873550435
x60=41.8879020478639x_{60} = 41.8879020478639
x61=8.37758040957278x_{61} = -8.37758040957278
x62=71.2094334813686x_{62} = -71.2094334813686
x63=10.471975511966x_{63} = 10.471975511966
x64=26.1799387799149x_{64} = 26.1799387799149
x65=52.3598775598299x_{65} = -52.3598775598299
x66=77.4926187885482x_{66} = -77.4926187885482
Puntos de cruce con el eje de coordenadas Y
El gráfico cruce el eje Y cuando x es igual a 0:
sustituimos x = 0 en -sin(x - pi/3).
sin(π3)- \sin{\left(- \frac{\pi}{3} \right)}
Resultado:
f(0)=32f{\left(0 \right)} = \frac{\sqrt{3}}{2}
Punto:
(0, sqrt(3)/2)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
ddxf(x)=0\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} =
primera derivada
cos(xπ3)=0- \cos{\left(x - \frac{\pi}{3} \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=π6x_{1} = - \frac{\pi}{6}
x2=5π6x_{2} = \frac{5 \pi}{6}
Signos de extremos en los puntos:
 -pi      /pi   pi\ 
(----, sin|-- + --|)
  6       \6    3 / 

 5*pi      /pi   pi\ 
(----, -cos|-- - --|)
  6        \3    3 / 


Intervalos de crecimiento y decrecimiento de la función:
Hallemos los intervalos donde la función crece y decrece y también los puntos mínimos y máximos de la función, para lo cual miramos cómo se comporta la función en los extremos con desviación mínima del extremo:
Puntos mínimos de la función:
x1=5π6x_{1} = \frac{5 \pi}{6}
Puntos máximos de la función:
x1=π6x_{1} = - \frac{\pi}{6}
Decrece en los intervalos
(,π6][5π6,)\left(-\infty, - \frac{\pi}{6}\right] \cup \left[\frac{5 \pi}{6}, \infty\right)
Crece en los intervalos
[π6,5π6]\left[- \frac{\pi}{6}, \frac{5 \pi}{6}\right]
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
d2dx2f(x)=0\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0
(la segunda derivada es igual a cero),
las raíces de la ecuación obtenida serán los puntos de flexión para el gráfico de la función indicado:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} =
segunda derivada
cos(x+π6)=0- \cos{\left(x + \frac{\pi}{6} \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=π3x_{1} = \frac{\pi}{3}
x2=4π3x_{2} = \frac{4 \pi}{3}

Intervalos de convexidad y concavidad:
Hallemos los intervales donde la función es convexa o cóncava, para eso veamos cómo se comporta la función en los puntos de flexiones:
Cóncava en los intervalos
[π3,4π3]\left[\frac{\pi}{3}, \frac{4 \pi}{3}\right]
Convexa en los intervalos
(,π3][4π3,)\left(-\infty, \frac{\pi}{3}\right] \cup \left[\frac{4 \pi}{3}, \infty\right)
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limx(sin(xπ3))=1,1\lim_{x \to -\infty}\left(- \sin{\left(x - \frac{\pi}{3} \right)}\right) = \left\langle -1, 1\right\rangle
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=1,1y = \left\langle -1, 1\right\rangle
limx(sin(xπ3))=1,1\lim_{x \to \infty}\left(- \sin{\left(x - \frac{\pi}{3} \right)}\right) = \left\langle -1, 1\right\rangle
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=1,1y = \left\langle -1, 1\right\rangle
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función -sin(x - pi/3), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(sin(xπ3)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(- \frac{\sin{\left(x - \frac{\pi}{3} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(sin(xπ3)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{\sin{\left(x - \frac{\pi}{3} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
Paridad e imparidad de la función
Comprobemos si la función es par o impar mediante las relaciones f = f(-x) и f = -f(-x).
Pues, comprobamos:
sin(xπ3)=sin(x+π3)- \sin{\left(x - \frac{\pi}{3} \right)} = \sin{\left(x + \frac{\pi}{3} \right)}
- No
sin(xπ3)=sin(x+π3)- \sin{\left(x - \frac{\pi}{3} \right)} = - \sin{\left(x + \frac{\pi}{3} \right)}
- No
es decir, función
no es
par ni impar