Sr Examen

Gráfico de la función y = arccos((5x-8)/3)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           /5*x - 8\
f(x) = acos|-------|
           \   3   /
f(x)=acos(5x83)f{\left(x \right)} = \operatorname{acos}{\left(\frac{5 x - 8}{3} \right)}
f = acos((5*x - 8)/3)
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-10100.05.0
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:
acos(5x83)=0\operatorname{acos}{\left(\frac{5 x - 8}{3} \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=115x_{1} = \frac{11}{5}
Solución numérica
x1=2.2x_{1} = 2.2
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 acos((5*x - 8)/3).
acos(8+053)\operatorname{acos}{\left(\frac{-8 + 0 \cdot 5}{3} \right)}
Resultado:
f(0)=acos(83)f{\left(0 \right)} = \operatorname{acos}{\left(- \frac{8}{3} \right)}
Punto:
(0, acos(-8/3))
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
531(5x8)29=0- \frac{5}{3 \sqrt{1 - \frac{\left(5 x - 8\right)^{2}}{9}}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
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
25(5x8)27(1(5x8)29)32=0- \frac{25 \left(5 x - 8\right)}{27 \left(1 - \frac{\left(5 x - 8\right)^{2}}{9}\right)^{\frac{3}{2}}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=85x_{1} = \frac{8}{5}

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
(,85]\left(-\infty, \frac{8}{5}\right]
Convexa en los intervalos
[85,)\left[\frac{8}{5}, \infty\right)
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limxacos(5x83)=i\lim_{x \to -\infty} \operatorname{acos}{\left(\frac{5 x - 8}{3} \right)} = - \infty i
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
limxacos(5x83)=i\lim_{x \to \infty} \operatorname{acos}{\left(\frac{5 x - 8}{3} \right)} = \infty i
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 acos((5*x - 8)/3), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(acos(5x83)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{acos}{\left(\frac{5 x - 8}{3} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(acos(5x83)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{acos}{\left(\frac{5 x - 8}{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:
acos(5x83)=acos(5x383)\operatorname{acos}{\left(\frac{5 x - 8}{3} \right)} = \operatorname{acos}{\left(- \frac{5 x}{3} - \frac{8}{3} \right)}
- No
acos(5x83)=acos(5x383)\operatorname{acos}{\left(\frac{5 x - 8}{3} \right)} = - \operatorname{acos}{\left(- \frac{5 x}{3} - \frac{8}{3} \right)}
- No
es decir, función
no es
par ni impar