Sr Examen

Gráfico de la función y = x^((tgx)(ctgx))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        tan(x)*cot(x)
f(x) = x             
f(x)=xtan(x)cot(x)f{\left(x \right)} = x^{\tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}}
f = x^(tan(x)*cot(x))
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-2020
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:
xtan(x)cot(x)=0x^{\tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
x1=0x_{1} = 0
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 x^(tan(x)*cot(x)).
0tan(0)cot(0)0^{\tan{\left(0 \right)} \cot{\left(0 \right)}}
Resultado:
f(0)=NaNf{\left(0 \right)} = \text{NaN}
- no hay soluciones de la ecuación
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
xtan(x)cot(x)(((tan2(x)+1)cot(x)+(cot2(x)1)tan(x))log(x)+tan(x)cot(x)x)=0x^{\tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}} \left(\left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot{\left(x \right)} + \left(- \cot^{2}{\left(x \right)} - 1\right) \tan{\left(x \right)}\right) \log{\left(x \right)} + \frac{\tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}}{x}\right) = 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
xtan(x)cot(x)((((tan2(x)+1)cot(x)(cot2(x)+1)tan(x))log(x)+tan(x)cot(x)x)2+2((tan2(x)+1)(cot2(x)+1)+(tan2(x)+1)tan(x)cot(x)+(cot2(x)+1)tan(x)cot(x))log(x)+(tan2(x)+1)cot(x)(cot2(x)+1)tan(x)x+(tan2(x)+1)cot(x)x(cot2(x)+1)tan(x)xtan(x)cot(x)x2)=0x^{\tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}} \left(\left(\left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot{\left(x \right)} - \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)}\right) \log{\left(x \right)} + \frac{\tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}}{x}\right)^{2} + 2 \left(- \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)} + \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}\right) \log{\left(x \right)} + \frac{\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot{\left(x \right)} - \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)}}{x} + \frac{\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot{\left(x \right)}}{x} - \frac{\left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)}}{x} - \frac{\tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}}{x^{2}}\right) = 0
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
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=limxxtan(x)cot(x)y = \lim_{x \to -\infty} x^{\tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}}
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=limxxtan(x)cot(x)y = \lim_{x \to \infty} x^{\tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}}
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función x^(tan(x)*cot(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(xtan(x)cot(x)x)y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x^{\tan{\left(x \right)} \cot{\left(x \right)}}}{x}\right)
True

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