Sr Examen

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Gráfico de la función y = cos(6.785*10^(10)*x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          /1357*10000000000  \
f(x) = cos|----------------*x|
          \      200         /
$$f{\left(x \right)} = \cos{\left(\frac{1357 \cdot 10000000000}{200} x \right)}$$
f = cos((1357*10000000000/200)*x)
Gráfico de la función
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:
$$\cos{\left(\frac{1357 \cdot 10000000000}{200} x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = \frac{\pi}{135700000000}$$
$$x_{2} = \frac{3 \pi}{135700000000}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 2.31510143963876 \cdot 10^{-11}$$
$$x_{2} = 6.94530431891627 \cdot 10^{-11}$$
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 cos((1357*10000000000/200)*x).
$$\cos{\left(0 \frac{1357 \cdot 10000000000}{200} \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 1$$
Punto:
(0, 1)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = $$
primera derivada
$$- 67850000000 \sin{\left(\frac{1357 \cdot 10000000000}{200} x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \frac{\pi}{67850000000}$$
Signos de extremos en los puntos:
(0, 1)

      pi         
(-----------, -1)
 67850000000     


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:
$$x_{1} = \frac{\pi}{67850000000}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 0$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 0\right] \cup \left[\frac{\pi}{67850000000}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[0, \frac{\pi}{67850000000}\right]$$
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = $$
segunda derivada
$$- 4603622500000000000000 \cos{\left(67850000000 x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{\pi}{135700000000}$$
$$x_{2} = \frac{3 \pi}{135700000000}$$

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
$$\left[\frac{\pi}{135700000000}, \frac{3 \pi}{135700000000}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{\pi}{135700000000}\right] \cup \left[\frac{3 \pi}{135700000000}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} \cos{\left(\frac{1357 \cdot 10000000000}{200} x \right)} = \left\langle -1, 1\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \left\langle -1, 1\right\rangle$$
$$\lim_{x \to \infty} \cos{\left(\frac{1357 \cdot 10000000000}{200} x \right)} = \left\langle -1, 1\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \left\langle -1, 1\right\rangle$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función cos((1357*10000000000/200)*x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\cos{\left(\frac{1357 \cdot 10000000000}{200} x \right)}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\cos{\left(\frac{1357 \cdot 10000000000}{200} x \right)}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\cos{\left(\frac{1357 \cdot 10000000000}{200} x \right)} = \cos{\left(67850000000 x \right)}$$
- No
$$\cos{\left(\frac{1357 \cdot 10000000000}{200} x \right)} = - \cos{\left(67850000000 x \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar