Sr Examen

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Gráfico de la función y = e^(sin(3x/2)-cos(3x/2))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           /3*x\      /3*x\
        sin|---| - cos|---|
           \ 2 /      \ 2 /
f(x) = E                   
$$f{\left(x \right)} = e^{\sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}}$$
f = E^(sin((3*x)/2) - cos((3*x)/2))
Gráfico de la función
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:
$$e^{\sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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 E^(sin((3*x)/2) - cos((3*x)/2)).
$$e^{- \cos{\left(\frac{0 \cdot 3}{2} \right)} + \sin{\left(\frac{0 \cdot 3}{2} \right)}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = e^{-1}$$
Punto:
(0, exp(-1))
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
$$\left(\frac{3 \sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)}}{2} + \frac{3 \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}}{2}\right) e^{\sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\pi}{6}$$
$$x_{3} = \frac{\pi}{2}$$
Signos de extremos en los puntos:
           ___ 
 -5*pi   \/ 2  
(-----, e     )
   6           

           ___ 
 -pi    -\/ 2  
(----, e      )
  6            

        ___ 
 pi   \/ 2  
(--, e     )
 2          


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:
$$x_{1} = - \frac{\pi}{6}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = - \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{1} = \frac{\pi}{2}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{5 \pi}{6}\right] \cup \left[- \frac{\pi}{6}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{\pi}{6}\right] \cup \left[\frac{\pi}{2}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} e^{\sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}} = \left\langle e^{-2}, e^{2}\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \left\langle e^{-2}, e^{2}\right\rangle$$
$$\lim_{x \to \infty} e^{\sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}} = \left\langle e^{-2}, e^{2}\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \left\langle e^{-2}, e^{2}\right\rangle$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función E^(sin((3*x)/2) - cos((3*x)/2)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{e^{\sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{e^{\sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}}}{x}\right) = 0$$
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:
$$e^{\sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}} = e^{- \sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}}$$
- No
$$e^{\sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}} = - e^{- \sin{\left(\frac{3 x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{3 x}{2} \right)}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar