Sr Examen

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Gráfico de la función y = x*asin(1/x)+log((abs(x+sqrt(x*x-1))))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
             /1\      /|      _________|\
f(x) = x*asin|-| + log\|x + \/ x*x - 1 |/
             \x/                         
$$f{\left(x \right)} = x \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} + \log{\left(\left|{x + \sqrt{x x - 1}}\right| \right)}$$
f = x*asin(1/x) + log(Abs(x + sqrt(x*x - 1)))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 0$$
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:
$$x \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} + \log{\left(\left|{x + \sqrt{x x - 1}}\right| \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = -1.63669607305785$$
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*asin(1/x) + log(Abs(x + sqrt(x*x - 1))).
$$0 \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{0} \right)} + \log{\left(\left|{\sqrt{-1 + 0 \cdot 0}}\right| \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \text{NaN}$$
- no hay soluciones de la ecuación
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
$$\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} + \frac{\left(x \sin^{2}{\left(\frac{\operatorname{atan_{2}}{\left(0,x^{2} - 1 \right)}}{2} \right)} \operatorname{sign}{\left(x^{2} - 1 \right)} + \left(x + \sqrt{\frac{x^{2} - 1}{\operatorname{sign}{\left(x^{2} - 1 \right)}}} \cos{\left(\frac{\operatorname{atan_{2}}{\left(0,x^{2} - 1 \right)}}{2} \right)}\right) \left(\frac{x \cos{\left(\frac{\operatorname{atan_{2}}{\left(0,x^{2} - 1 \right)}}{2} \right)} \operatorname{sign}{\left(x^{2} - 1 \right)}}{\sqrt{\frac{x^{2} - 1}{\operatorname{sign}{\left(x^{2} - 1 \right)}}}} + 1\right)\right) \operatorname{sign}{\left(x + \sqrt{x^{2} - 1} \right)}}{\left(x + \sqrt{x^{2} - 1}\right) \left|{x + \sqrt{x x - 1}}\right|} - \frac{1}{x \sqrt{1 - \frac{1}{x^{2}}}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 0$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(x \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} + \log{\left(\left|{x + \sqrt{x x - 1}}\right| \right)}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(x \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} + \log{\left(\left|{x + \sqrt{x x - 1}}\right| \right)}\right) = \infty$$
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 x*asin(1/x) + log(Abs(x + sqrt(x*x - 1))), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
No se ha logrado calcular el límite a la izquierda
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} + \log{\left(\left|{x + \sqrt{x x - 1}}\right| \right)}}{x}\right)$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} + \log{\left(\left|{x + \sqrt{x x - 1}}\right| \right)}}{x}\right) = 0$$
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:
$$x \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} + \log{\left(\left|{x + \sqrt{x x - 1}}\right| \right)} = x \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} + \log{\left(\left|{x - \sqrt{x^{2} - 1}}\right| \right)}$$
- No
$$x \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} + \log{\left(\left|{x + \sqrt{x x - 1}}\right| \right)} = - x \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{x} \right)} - \log{\left(\left|{x - \sqrt{x^{2} - 1}}\right| \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar