Sr Examen

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Gráfico de la función y = 2*​cos(​2)*​(x-​1)+​4*​x^​2-​8*​x

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                             2      
f(x) = 2*cos(2)*(x - 1) + 4*x  - 8*x
$$f{\left(x \right)} = - 8 x + \left(4 x^{2} + \left(x - 1\right) 2 \cos{\left(2 \right)}\right)$$
f = -8*x + 4*x^2 + (x - 1)*(2*cos(2))
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:
$$- 8 x + \left(4 x^{2} + \left(x - 1\right) 2 \cos{\left(2 \right)}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{\cos^{2}{\left(2 \right)} + 16}}{4} - \frac{\cos{\left(2 \right)}}{4} + 1$$
$$x_{2} = - \frac{\cos{\left(2 \right)}}{4} + 1 + \frac{\sqrt{\cos^{2}{\left(2 \right)} + 16}}{4}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 2.10943396238945$$
$$x_{2} = 0.0986394558841163$$
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 (2*cos(2))*(x - 1) + 4*x^2 - 8*x.
$$- 0 + \left(4 \cdot 0^{2} + \left(-1\right) 2 \cos{\left(2 \right)}\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - 2 \cos{\left(2 \right)}$$
Punto:
(0, -2*cos(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
$$8 x - 8 + 2 \cos{\left(2 \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1 - \frac{\cos{\left(2 \right)}}{4}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                           2      2    
     cos(2)                    /    cos(2)\    cos (2) 
(1 - ------, -8 + 2*cos(2) + 4*|1 - ------|  - -------)
       4                       \      4   /       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:
Puntos mínimos de la función:
$$x_{1} = 1 - \frac{\cos{\left(2 \right)}}{4}$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[1 - \frac{\cos{\left(2 \right)}}{4}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, 1 - \frac{\cos{\left(2 \right)}}{4}\right]$$
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
$$8 = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- 8 x + \left(4 x^{2} + \left(x - 1\right) 2 \cos{\left(2 \right)}\right)\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(- 8 x + \left(4 x^{2} + \left(x - 1\right) 2 \cos{\left(2 \right)}\right)\right) = \infty$$
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 (2*cos(2))*(x - 1) + 4*x^2 - 8*x, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 8 x + \left(4 x^{2} + \left(x - 1\right) 2 \cos{\left(2 \right)}\right)}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 8 x + \left(4 x^{2} + \left(x - 1\right) 2 \cos{\left(2 \right)}\right)}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la derecha
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:
$$- 8 x + \left(4 x^{2} + \left(x - 1\right) 2 \cos{\left(2 \right)}\right) = 4 x^{2} + 8 x + 2 \left(- x - 1\right) \cos{\left(2 \right)}$$
- No
$$- 8 x + \left(4 x^{2} + \left(x - 1\right) 2 \cos{\left(2 \right)}\right) = - 4 x^{2} - 8 x - 2 \left(- x - 1\right) \cos{\left(2 \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar