Sr Examen

Gráfico de la función y = (arcsin(x)-arctan(x))/arccos(x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

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

Solución numérica
$$x_{1} = 0$$
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 (asin(x) - atan(x))/acos(x).
$$\frac{\operatorname{asin}{\left(0 \right)} - \operatorname{atan}{\left(0 \right)}}{\operatorname{acos}{\left(0 \right)}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 0$$
Punto:
(0, 0)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$\frac{- \frac{1}{x^{2} + 1} + \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}}}{\operatorname{acos}{\left(x \right)}} + \frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)} - \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\sqrt{1 - x^{2}} \operatorname{acos}^{2}{\left(x \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
Signos de extremos en los puntos:
(0, 0)


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:
La función no tiene puntos mínimos
La función no tiene puntos máximos
Crece en todo el eje numérico
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 1$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)} - \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)} - \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}\right)$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (asin(x) - atan(x))/acos(x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)} - \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x \operatorname{acos}{\left(x \right)}}\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)} - \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{x \operatorname{acos}{\left(x \right)}}\right)$$
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:
$$\frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)} - \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\operatorname{acos}{\left(x \right)}} = \frac{- \operatorname{asin}{\left(x \right)} + \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\operatorname{acos}{\left(- x \right)}}$$
- No
$$\frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)} - \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\operatorname{acos}{\left(x \right)}} = - \frac{- \operatorname{asin}{\left(x \right)} + \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\operatorname{acos}{\left(- x \right)}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar