Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = sqrt(3)*sqrt(6-atan(x*sqrt(3)/3)^2)/3

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                  ____________________
                 /          /    ___\ 
         ___    /          2|x*\/ 3 | 
       \/ 3 *  /   6 - atan |-------| 
             \/             \   3   / 
f(x) = -------------------------------
                      3               
$$f{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}}{3}$$
f = (sqrt(3)*sqrt(6 - atan((sqrt(3)*x)/3)^2))/3
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:
$$\frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}}{3} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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 (sqrt(3)*sqrt(6 - atan((x*sqrt(3))/3)^2))/3.
$$\frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{0 \sqrt{3}}{3} \right)}}}{3}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \sqrt{2}$$
Punto:
(0, sqrt(2))
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
$$- \frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}{3 \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}} \left(\frac{x^{2}}{3} + 1\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
Signos de extremos en los puntos:
      ___ 
(0, \/ 2 )


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:
$$x_{1} = 0$$
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
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$\frac{\sqrt{3} \left(2 \sqrt{3} x \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)} - 3 + \frac{3 \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}{\operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)} - 6}\right)}{3 \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}} \left(x^{2} + 3\right)^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -40179.8307465458$$
$$x_{2} = 24214.9309705084$$
$$x_{3} = -1.38765968546067$$
$$x_{4} = -22390.2373250605$$
$$x_{5} = 32685.4960592156$$
$$x_{6} = -21543.5500904783$$
$$x_{7} = -18157.7068858615$$
$$x_{8} = 19135.0491847197$$
$$x_{9} = -24083.8137306654$$
$$x_{10} = -41874.5361719202$$
$$x_{11} = 22521.3355525347$$
$$x_{12} = -37637.8598734573$$
$$x_{13} = -34248.7656311514$$
$$x_{14} = -16465.5370593151$$
$$x_{15} = 29296.8763869499$$
$$x_{16} = 20828.0158663443$$
$$x_{17} = -19004.0062630323$$
$$x_{18} = 23368.1027104857$$
$$x_{19} = -20696.9417460895$$
$$x_{20} = 11525.6411435898$$
$$x_{21} = -32554.3250739672$$
$$x_{22} = 13214.5670118726$$
$$x_{23} = -39332.4947152774$$
$$x_{24} = -13928.7761347829$$
$$x_{25} = 25061.8138796887$$
$$x_{26} = 16596.5126738124$$
$$x_{27} = 21674.6370067984$$
$$x_{28} = -14774.1149565917$$
$$x_{29} = -35943.2806760871$$
$$x_{30} = 36074.463096956$$
$$x_{31} = -29165.7211978343$$
$$x_{32} = 39463.685679976$$
$$x_{33} = -24930.6886071611$$
$$x_{34} = -13083.7550278375$$
$$x_{35} = -30859.9716855232$$
$$x_{36} = 33532.7094936427$$
$$x_{37} = 37769.0468618457$$
$$x_{38} = 15750.6613648244$$
$$x_{39} = 34379.9427700229$$
$$x_{40} = -33401.5353111909$$
$$x_{41} = 28449.790821741$$
$$x_{42} = -17311.5430620873$$
$$x_{43} = 25908.7458626646$$
$$x_{44} = -19850.4229256201$$
$$x_{45} = 14905.0236913766$$
$$x_{46} = 17442.5446147434$$
$$x_{47} = 18288.730646901$$
$$x_{48} = -31707.1365817718$$
$$x_{49} = 19981.4824932389$$
$$x_{50} = -28318.6405250625$$
$$x_{51} = 38616.3598542872$$
$$x_{52} = -26624.5830570679$$
$$x_{53} = -36790.562825227$$
$$x_{54} = -41027.1781341767$$
$$x_{55} = 42005.7322010421$$
$$x_{56} = 12369.8699729855$$
$$x_{57} = 35227.1944148447$$
$$x_{58} = 14059.6412136244$$
$$x_{59} = -15619.7163022414$$
$$x_{60} = -27471.5933700552$$
$$x_{61} = -38485.1708104711$$
$$x_{62} = 1.38765968546067$$
$$x_{63} = 41158.3725817653$$
$$x_{64} = 42853.1017263293$$
$$x_{65} = -42721.9042108932$$
$$x_{66} = -25777.6133648709$$
$$x_{67} = 31838.3041021623$$
$$x_{68} = -12239.1234513294$$
$$x_{69} = 27602.7382983904$$
$$x_{70} = 36921.747610779$$
$$x_{71} = -35096.0145367556$$
$$x_{72} = 30143.9921125703$$
$$x_{73} = 30991.1354426759$$
$$x_{74} = 26755.7220773815$$
$$x_{75} = -23236.9944356532$$
$$x_{76} = -30012.8324522991$$
$$x_{77} = -11394.97661051$$
$$x_{78} = 40311.023509072$$

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
$$\left(-\infty, -1.38765968546067\right] \cup \left[1.38765968546067, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left[-1.38765968546067, 1.38765968546067\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}}{3}\right) = \frac{4 \sqrt{3}}{\sqrt{24 - \pi^{2}}}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \frac{4 \sqrt{3}}{\sqrt{24 - \pi^{2}}}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}}{3}\right) = \frac{4 \sqrt{3}}{\sqrt{24 - \pi^{2}}}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \frac{4 \sqrt{3}}{\sqrt{24 - \pi^{2}}}$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (sqrt(3)*sqrt(6 - atan((x*sqrt(3))/3)^2))/3, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}}{3 x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}}{3 x}\right) = 0$$
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:
$$\frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}}{3} = \frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}}{3}$$
- No
$$\frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}}{3} = - \frac{\sqrt{3} \sqrt{6 - \operatorname{atan}^{2}{\left(\frac{\sqrt{3} x}{3} \right)}}}{3}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar