Sr Examen

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Gráfico de la función y = sin((pi*t)/0.006)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          / pi*t\
f(t) = sin|-----|
          \3/500/
$$f{\left(t \right)} = \sin{\left(\frac{\pi t}{\frac{3}{500}} \right)}$$
f = sin((pi*t)/(3/500))
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:
$$\sin{\left(\frac{\pi t}{\frac{3}{500}} \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje T:

Solución analítica
$$t_{1} = 0$$
$$t_{2} = \frac{3}{500}$$
Solución numérica
$$t_{1} = -75.75$$
$$t_{2} = -69.75$$
$$t_{3} = -84$$
$$t_{4} = 24$$
$$t_{5} = -6$$
$$t_{6} = 12$$
$$t_{7} = -18$$
$$t_{8} = 50.25$$
$$t_{9} = 36$$
$$t_{10} = -9.75$$
$$t_{11} = -66$$
$$t_{12} = 0$$
$$t_{13} = 92.25$$
$$t_{14} = 30$$
$$t_{15} = -60$$
$$t_{16} = 80.25$$
$$t_{17} = 48$$
$$t_{18} = 96$$
$$t_{19} = 60$$
$$t_{20} = 14.25$$
$$t_{21} = -30$$
$$t_{22} = 32.25$$
$$t_{23} = 62.25$$
$$t_{24} = -27.75$$
$$t_{25} = 56.25$$
$$t_{26} = 86.25$$
$$t_{27} = 8.25$$
$$t_{28} = -96$$
$$t_{29} = -15.75$$
$$t_{30} = 74.25$$
$$t_{31} = -12$$
$$t_{32} = 72$$
$$t_{33} = -45.75$$
$$t_{34} = -72$$
$$t_{35} = -93.75$$
$$t_{36} = -24$$
$$t_{37} = -39.75$$
$$t_{38} = 44.25$$
$$t_{39} = -87.75$$
$$t_{40} = -3.75$$
$$t_{41} = 98.25$$
$$t_{42} = 18$$
$$t_{43} = 68.25$$
$$t_{44} = -81.75$$
$$t_{45} = 66$$
$$t_{46} = -36$$
$$t_{47} = -99.75$$
$$t_{48} = -57.75$$
$$t_{49} = -33.75$$
$$t_{50} = -63.75$$
$$t_{51} = 42$$
$$t_{52} = 54$$
$$t_{53} = 84$$
$$t_{54} = 6$$
$$t_{55} = -54$$
$$t_{56} = 20.25$$
$$t_{57} = -78$$
$$t_{58} = 26.25$$
$$t_{59} = 38.25$$
$$t_{60} = -51.75$$
$$t_{61} = -21.75$$
$$t_{62} = -48$$
$$t_{63} = 2.25$$
$$t_{64} = 90$$
$$t_{65} = 78$$
$$t_{66} = -42$$
$$t_{67} = -90$$
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 sin((pi*t)/(3/500)).
$$\sin{\left(\frac{0 \pi}{\frac{3}{500}} \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 0$$
Punto:
(0, 0)
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
$$\frac{500 \pi \cos{\left(\frac{\pi t}{\frac{3}{500}} \right)}}{3} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$t_{1} = \frac{3}{1000}$$
$$t_{2} = \frac{9}{1000}$$
Signos de extremos en los puntos:
(3/1000, 1)

(9/1000, -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:
Puntos mínimos de la función:
$$t_{1} = \frac{9}{1000}$$
Puntos máximos de la función:
$$t_{1} = \frac{3}{1000}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{3}{1000}\right] \cup \left[\frac{9}{1000}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[\frac{3}{1000}, \frac{9}{1000}\right]$$
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
$$- \frac{250000 \pi^{2} \sin{\left(\frac{500 \pi t}{3} \right)}}{9} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$t_{1} = 0$$
$$t_{2} = \frac{3}{500}$$

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
$$\left(-\infty, 0\right] \cup \left[\frac{3}{500}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left[0, \frac{3}{500}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con t->+oo y t->-oo
$$\lim_{t \to -\infty} \sin{\left(\frac{\pi t}{\frac{3}{500}} \right)} = \left\langle -1, 1\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \left\langle -1, 1\right\rangle$$
$$\lim_{t \to \infty} \sin{\left(\frac{\pi t}{\frac{3}{500}} \right)} = \left\langle -1, 1\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \left\langle -1, 1\right\rangle$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función sin((pi*t)/(3/500)), dividida por t con t->+oo y t ->-oo
$$\lim_{t \to -\infty}\left(\frac{\sin{\left(\frac{\pi t}{\frac{3}{500}} \right)}}{t}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{t \to \infty}\left(\frac{\sin{\left(\frac{\pi t}{\frac{3}{500}} \right)}}{t}\right) = 0$$
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:
$$\sin{\left(\frac{\pi t}{\frac{3}{500}} \right)} = - \sin{\left(\frac{500 \pi t}{3} \right)}$$
- No
$$\sin{\left(\frac{\pi t}{\frac{3}{500}} \right)} = \sin{\left(\frac{500 \pi t}{3} \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar