Sr Examen

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Gráfico de la función y = cos(15*x^((-5)^log(e)))*x*(x-1/(x^(-e)*log(x)))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          /    /    log(E)\\                   
          |    \(-5)      /|   /        1     \
f(x) = cos\15*x            /*x*|x - ----------|
                               |     -E       |
                               \    x  *log(x)/
$$f{\left(x \right)} = x \cos{\left(15 x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)} \left(x - \frac{1}{x^{- e} \log{\left(x \right)}}\right)$$
f = (x*cos(15*x^((-5)^log(E))))*(x - 1/(x^(-E)*log(x)))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = 1$$
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 (cos(15*x^((-5)^log(E)))*x)*(x - 1/(x^(-E)*log(x))).
$$0 \cos{\left(15 \cdot 0^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)} \left(- \frac{1}{0^{- e} \log{\left(0 \right)}}\right)$$
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
$$x \left(- \frac{x^{2 e} \left(\frac{e \log{\left(x \right)}}{x x^{e}} - \frac{1}{x x^{e}}\right)}{\log{\left(x \right)}^{2}} + 1\right) \cos{\left(15 x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)} + \left(x - \frac{1}{x^{- e} \log{\left(x \right)}}\right) \left(- 15 \left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}} x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \sin{\left(15 x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)} + \cos{\left(15 x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1.36817036649225$$
$$x_{2} = 1.18689395369364$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                                                 /                   /    log(E)\\ 
                                      /                                                    E\    |                   \(-5)      /| 
(1.3681703664922527, 1.36817036649225*\1.36817036649225 - 3.19005368459975*1.36817036649225 /*cos\15*1.36817036649225            /)

                                                                                                /                   /    log(E)\\ 
                                     /                                                    E\    |                   \(-5)      /| 
(1.186893953693638, 1.18689395369364*\1.18689395369364 - 5.83635655109946*1.18689395369364 /*cos\15*1.18689395369364            /)


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:
$$x_{1} = 1.18689395369364$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 1.36817036649225$$
Decrece en los intervalos
$$\left[1.18689395369364, 1.36817036649225\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, 1.18689395369364\right] \cup \left[1.36817036649225, \infty\right)$$
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = 1$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(x \cos{\left(15 x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)} \left(x - \frac{1}{x^{- e} \log{\left(x \right)}}\right)\right) = \infty \operatorname{sign}{\left(\left(-1\right)^{e} \right)}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \infty \operatorname{sign}{\left(\left(-1\right)^{e} \right)}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(x \cos{\left(15 x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)} \left(x - \frac{1}{x^{- e} \log{\left(x \right)}}\right)\right) = -\infty$$
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 (cos(15*x^((-5)^log(E)))*x)*(x - 1/(x^(-E)*log(x))), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(x - \frac{1}{x^{- e} \log{\left(x \right)}}\right) \cos{\left(15 x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)}\right) = \infty \operatorname{sign}{\left(\left(-1\right)^{1 + e} \right)}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = \infty x \operatorname{sign}{\left(\left(-1\right)^{1 + e} \right)}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(x - \frac{1}{x^{- e} \log{\left(x \right)}}\right) \cos{\left(15 x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)}\right) = -\infty$$
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:
$$x \cos{\left(15 x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)} \left(x - \frac{1}{x^{- e} \log{\left(x \right)}}\right) = - x \left(- x - \frac{\left(- x\right)^{e}}{\log{\left(- x \right)}}\right) \cos{\left(15 \left(- x\right)^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)}$$
- No
$$x \cos{\left(15 x^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)} \left(x - \frac{1}{x^{- e} \log{\left(x \right)}}\right) = x \left(- x - \frac{\left(- x\right)^{e}}{\log{\left(- x \right)}}\right) \cos{\left(15 \left(- x\right)^{\left(-5\right)^{\log{\left(e \right)}}} \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar