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arcctg(1/x)-x/2
Trazado el gráfico de la función/ arcctg(1/x)-x/2

Gráfico de la función y = arcctg(1/x)-x/2

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src] 
           /1\   x
f(x) = acot|-| - -
           \x/   2
f(x)=−x2+acot⁡(1x)f{\left(x \right)} = - \frac{x}{2} + \operatorname{acot}{\left(\frac{1}{x} \right)} 
f = -x/2 + acot(1/x)
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-1010
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
x1=0x_{1} = 0
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:
−x2+acot⁡(1x)=0- \frac{x}{2} + \operatorname{acot}{\left(\frac{1}{x} \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
x1=−2.33112237041442x_{1} = -2.33112237041442
x2=2.33112237041442x_{2} = 2.33112237041442
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 acot(1/x) - x/2.
−02+acot⁡(10)- \frac{0}{2} + \operatorname{acot}{\left(\frac{1}{0} \right)}
Resultado:
f(0)=0f{\left(0 \right)} = 0
Punto:
(0, 0)
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
−12+1x2(1+1x2)=0- \frac{1}{2} + \frac{1}{x^{2} \left(1 + \frac{1}{x^{2}}\right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=−1x_{1} = -1
x2=1x_{2} = 1
Signos de extremos en los puntos:
     1   pi 
(-1, - - --)
     2   4  

      1   pi 
(1, - - + --)
      2   4


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=−1x_{1} = -1
Puntos máximos de la función:
x1=1x_{1} = 1
Decrece en los intervalos
[−1,1]\left[-1, 1\right]
Crece en los intervalos
(−∞,−1]∪[1,∞)\left(-\infty, -1\right] \cup \left[1, \infty\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
2(−1+1x2(1+1x2))x3(1+1x2)=0\frac{2 \left(-1 + \frac{1}{x^{2} \left(1 + \frac{1}{x^{2}}\right)}\right)}{x^{3} \left(1 + \frac{1}{x^{2}}\right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
x1=0x_{1} = 0
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
lim⁡x→−∞(−x2+acot⁡(1x))=∞\lim_{x \to -\infty}\left(- \frac{x}{2} + \operatorname{acot}{\left(\frac{1}{x} \right)}\right) = \infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
lim⁡x→∞(−x2+acot⁡(1x))=−∞\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{x}{2} + \operatorname{acot}{\left(\frac{1}{x} \right)}\right) = -\infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la derecha
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función acot(1/x) - x/2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
lim⁡x→−∞(−x2+acot⁡(1x)x)=−12\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- \frac{x}{2} + \operatorname{acot}{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) = - \frac{1}{2}
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
y=−x2y = - \frac{x}{2}
lim⁡x→∞(−x2+acot⁡(1x)x)=−12\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \frac{x}{2} + \operatorname{acot}{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) = - \frac{1}{2}
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
y=−x2y = - \frac{x}{2}
Gráfico
Gráfico de la función y = arcctg(1/x)-x/2
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