Sr Examen

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Gráfico de la función y = exp(-t^2/128)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          2 
        -t  
        ----
        128 
f(t) = e    
$$f{\left(t \right)} = e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}}$$
f = exp((-t^2)/128)
Gráfico de la función
Puntos de cruce con el eje de coordenadas X
El gráfico de la función cruce el eje T con f = 0
o sea hay que resolver la ecuación:
$$e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje T
Puntos de cruce con el eje de coordenadas Y
El gráfico cruce el eje Y cuando t es igual a 0:
sustituimos t = 0 en exp((-t^2)/128).
$$e^{\frac{\left(-1\right) 0^{2}}{128}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 1$$
Punto:
(0, 1)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
$$\frac{d}{d t} f{\left(t \right)} = 0$$
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
$$\frac{d}{d t} f{\left(t \right)} = $$
primera derivada
$$- \frac{t e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}}}{64} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$t_{1} = 0$$
Signos de extremos en los puntos:
(0, 1)


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:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
$$t_{1} = 0$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 0\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[0, \infty\right)$$
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
$$\frac{d^{2}}{d t^{2}} f{\left(t \right)} = 0$$
(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:
$$\frac{d^{2}}{d t^{2}} f{\left(t \right)} = $$
segunda derivada
$$\frac{\left(t^{2} - 64\right) e^{- \frac{t^{2}}{128}}}{4096} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$t_{1} = -8$$
$$t_{2} = 8$$

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
$$\left(-\infty, -8\right] \cup \left[8, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left[-8, 8\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con t->+oo y t->-oo
$$\lim_{t \to -\infty} e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}} = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{t \to \infty} e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}} = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 0$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función exp((-t^2)/128), dividida por t con t->+oo y t ->-oo
$$\lim_{t \to -\infty}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}}}{t}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{t \to \infty}\left(\frac{e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}}}{t}\right) = 0$$
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(-t) и f = -f(-t).
Pues, comprobamos:
$$e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}} = e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}}$$
- Sí
$$e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}} = - e^{\frac{\left(-1\right) t^{2}}{128}}$$
- No
es decir, función
es
par