Sr Examen

Gráfico de la función y = cot(x)+e^(x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                 x
f(x) = cot(x) + E 
f(x)=ex+cot(x)f{\left(x \right)} = e^{x} + \cot{\left(x \right)}
f = E^x + cot(x)
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-2500025000
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:
ex+cot(x)=0e^{x} + \cot{\left(x \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
x1=86.3937979737193x_{1} = -86.3937979737193
x2=98.9601685880785x_{2} = -98.9601685880785
x3=42.4115008234622x_{3} = -42.4115008234622
x4=95.8185759344887x_{4} = -95.8185759344887
x5=64.4026493985908x_{5} = -64.4026493985908
x6=48.6946861306418x_{6} = -48.6946861306418
x7=67.5442420521806x_{7} = -67.5442420521806
x8=17.278759563416x_{8} = -17.278759563416
x9=80.1106126665397x_{9} = -80.1106126665397
x10=23.5619449018649x_{10} = -23.5619449018649
x11=76.9690200129499x_{11} = -76.9690200129499
x12=7.85359328000055x_{12} = -7.85359328000055
x13=45.553093477052x_{13} = -45.553093477052
x14=20.4203522469799x_{14} = -20.4203522469799
x15=10.9955575115013x_{15} = -10.9955575115013
x16=58.1194640914112x_{16} = -58.1194640914112
x17=39.2699081698724x_{17} = -39.2699081698724
x18=70.6858347057703x_{18} = -70.6858347057703
x19=29.8451302091029x_{19} = -29.8451302091029
x20=83.2522053201295x_{20} = -83.2522053201295
x21=89.5353906273091x_{21} = -89.5353906273091
x22=32.9867228626928x_{22} = -32.9867228626928
x23=26.7035375555107x_{23} = -26.7035375555107
x24=1.30632694042308x_{24} = -1.30632694042308
x25=92.6769832808989x_{25} = -92.6769832808989
x26=36.1283155162826x_{26} = -36.1283155162826
x27=14.1371662162063x_{27} = -14.1371662162063
x28=51.8362787842316x_{28} = -51.8362787842316
x29=73.8274273593601x_{29} = -73.8274273593601
x30=4.70332413531818x_{30} = -4.70332413531818
x31=54.9778714378214x_{31} = -54.9778714378214
x32=61.261056745001x_{32} = -61.261056745001
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
excot2(x)1=0e^{x} - \cot^{2}{\left(x \right)} - 1 = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=3.33176094401839x_{1} = 3.33176094401839
x2=2.90547586982337x_{2} = 2.90547586982337
x3=0.755265684142554x_{3} = 0.755265684142554
Signos de extremos en los puntos:
(3.331760944018394, 33.1825403511767)

(2.905475869823373, 14.1177449182327)

(0.7552656841425539, 3.19033357850775)


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=3.33176094401839x_{1} = 3.33176094401839
x2=0.755265684142554x_{2} = 0.755265684142554
Puntos máximos de la función:
x2=2.90547586982337x_{2} = 2.90547586982337
Decrece en los intervalos
[0.755265684142554,2.90547586982337][3.33176094401839,)\left[0.755265684142554, 2.90547586982337\right] \cup \left[3.33176094401839, \infty\right)
Crece en los intervalos
(,0.755265684142554][2.90547586982337,3.33176094401839]\left(-\infty, 0.755265684142554\right] \cup \left[2.90547586982337, 3.33176094401839\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(cot2(x)+1)cot(x)+ex=02 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot{\left(x \right)} + e^{x} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=14.1371665786803x_{1} = -14.1371665786803
x2=86.3937979737193x_{2} = -86.3937979737193
x3=98.9601685880785x_{3} = -98.9601685880785
x4=42.4115008234622x_{4} = -42.4115008234622
x5=95.8185759344887x_{5} = -95.8185759344887
x6=64.4026493985908x_{6} = -64.4026493985908
x7=48.6946861306418x_{7} = -48.6946861306418
x8=1.45626965203167x_{8} = -1.45626965203167
x9=67.5442420521806x_{9} = -67.5442420521806
x10=32.9867228626928x_{10} = -32.9867228626928
x11=80.1106126665397x_{11} = -80.1106126665397
x12=26.703537555512x_{12} = -26.703537555512
x13=76.9690200129499x_{13} = -76.9690200129499
x14=29.845130209103x_{14} = -29.845130209103
x15=45.553093477052x_{15} = -45.553093477052
x16=58.1194640914112x_{16} = -58.1194640914112
x17=7.85378749469587x_{17} = -7.85378749469587
x18=39.2699081698724x_{18} = -39.2699081698724
x19=10.9955658996032x_{19} = -10.9955658996032
x20=17.27875957908x_{20} = -17.27875957908
x21=70.6858347057703x_{21} = -70.6858347057703
x22=20.4203522476568x_{22} = -20.4203522476568
x23=23.5619449018942x_{23} = -23.5619449018942
x24=83.2522053201295x_{24} = -83.2522053201295
x25=89.5353906273091x_{25} = -89.5353906273091
x26=92.6769832808989x_{26} = -92.6769832808989
x27=36.1283155162826x_{27} = -36.1283155162826
x28=4.70787714599039x_{28} = -4.70787714599039
x29=6.11932519041349x_{29} = 6.11932519041349
x30=51.8362787842316x_{30} = -51.8362787842316
x31=73.8274273593601x_{31} = -73.8274273593601
x32=54.9778714378214x_{32} = -54.9778714378214
x33=61.261056745001x_{33} = -61.261056745001

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
(,98.9601685880785]\left(-\infty, -98.9601685880785\right]
Convexa en los intervalos
[6.11932519041349,)\left[6.11932519041349, \infty\right)
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=limx(ex+cot(x))y = \lim_{x \to -\infty}\left(e^{x} + \cot{\left(x \right)}\right)
limx(ex+cot(x))=\lim_{x \to \infty}\left(e^{x} + \cot{\left(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 cot(x) + E^x, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
y=xlimx(ex+cot(x)x)y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{e^{x} + \cot{\left(x \right)}}{x}\right)
limx(ex+cot(x)x)=\lim_{x \to \infty}\left(\frac{e^{x} + \cot{\left(x \right)}}{x}\right) = \infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la derecha
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:
ex+cot(x)=cot(x)+exe^{x} + \cot{\left(x \right)} = - \cot{\left(x \right)} + e^{- x}
- No
ex+cot(x)=cot(x)exe^{x} + \cot{\left(x \right)} = \cot{\left(x \right)} - e^{- x}
- No
es decir, función
no es
par ni impar