Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = exp(-t)/18+(-1+t)*exp(t)+(-1-t)*exp(2*t)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        -t                              
       e               t             2*t
f(t) = --- + (-1 + t)*e  + (-1 - t)*e   
        18                              
$$f{\left(t \right)} = \left(- t - 1\right) e^{2 t} + \left(\left(t - 1\right) e^{t} + \frac{e^{- t}}{18}\right)$$
f = (-t - 1)*exp(2*t) + (t - 1)*exp(t) + exp(-t)/18
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:
$$\left(- t - 1\right) e^{2 t} + \left(\left(t - 1\right) e^{t} + \frac{e^{- t}}{18}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje T:

Solución numérica
$$t_{1} = -1.96533971647935$$
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 exp(-t)/18 + (-1 + t)*exp(t) + (-1 - t)*exp(2*t).
$$\left(-1 - 0\right) e^{0 \cdot 2} + \left(- e^{0} + \frac{e^{- 0}}{18}\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{35}{18}$$
Punto:
(0, -35/18)
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
$$2 \left(- t - 1\right) e^{2 t} + \left(t - 1\right) e^{t} - e^{2 t} + e^{t} - \frac{e^{- t}}{18} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
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
$$\left(t - 1\right) e^{t} - 4 \left(t + 1\right) e^{2 t} - 4 e^{2 t} + 2 e^{t} + \frac{e^{- t}}{18} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$t_{1} = -1.43226597532337$$

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
$$\left(-\infty, -1.43226597532337\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[-1.43226597532337, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con t->+oo y t->-oo
$$\lim_{t \to -\infty}\left(\left(- t - 1\right) e^{2 t} + \left(\left(t - 1\right) e^{t} + \frac{e^{- t}}{18}\right)\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{t \to \infty}\left(\left(- t - 1\right) e^{2 t} + \left(\left(t - 1\right) e^{t} + \frac{e^{- t}}{18}\right)\right) = -\infty$$
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 exp(-t)/18 + (-1 + t)*exp(t) + (-1 - t)*exp(2*t), dividida por t con t->+oo y t ->-oo
$$\lim_{t \to -\infty}\left(\frac{\left(- t - 1\right) e^{2 t} + \left(\left(t - 1\right) e^{t} + \frac{e^{- t}}{18}\right)}{t}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{t \to \infty}\left(\frac{\left(- t - 1\right) e^{2 t} + \left(\left(t - 1\right) e^{t} + \frac{e^{- t}}{18}\right)}{t}\right) = -\infty$$
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(-t) и f = -f(-t).
Pues, comprobamos:
$$\left(- t - 1\right) e^{2 t} + \left(\left(t - 1\right) e^{t} + \frac{e^{- t}}{18}\right) = \left(- t - 1\right) e^{- t} + \left(t - 1\right) e^{- 2 t} + \frac{e^{t}}{18}$$
- No
$$\left(- t - 1\right) e^{2 t} + \left(\left(t - 1\right) e^{t} + \frac{e^{- t}}{18}\right) = - \left(- t - 1\right) e^{- t} - \left(t - 1\right) e^{- 2 t} - \frac{e^{t}}{18}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar