Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = -cos(2*x)-sin(2*x)-12*cos(3*x)/25-sin(3*x)/5-2*x*sin(3*x)/5

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                              12*cos(3*x)   sin(3*x)   2*x*sin(3*x)
f(x) = -cos(2*x) - sin(2*x) - ----------- - -------- - ------------
                                   25          5            5      
$$f{\left(x \right)} = - \frac{2 x \sin{\left(3 x \right)}}{5} + \left(\left(\left(- \sin{\left(2 x \right)} - \cos{\left(2 x \right)}\right) - \frac{12 \cos{\left(3 x \right)}}{25}\right) - \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{5}\right)$$
f = -(2*x)*sin(3*x)/5 - sin(2*x) - cos(2*x) - 12*cos(3*x)/25 - sin(3*x)/5
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:
$$- \frac{2 x \sin{\left(3 x \right)}}{5} + \left(\left(\left(- \sin{\left(2 x \right)} - \cos{\left(2 x \right)}\right) - \frac{12 \cos{\left(3 x \right)}}{25}\right) - \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{5}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 10.3910484169863$$
$$x_{2} = 24.0215071607596$$
$$x_{3} = 87.9509118748038$$
$$x_{4} = 54.4408900661838$$
$$x_{5} = 32.4604288856789$$
$$x_{6} = 85.8618157013014$$
$$x_{7} = -85.878909975135$$
$$x_{8} = 59.6976646459952$$
$$x_{9} = -48.1867747586$$
$$x_{10} = -59.6973807554969$$
$$x_{11} = 2.31714497537457$$
$$x_{12} = -35.6261168669273$$
$$x_{13} = 3.36375335527391$$
$$x_{14} = 98.4292761629259$$
$$x_{15} = 19.8925645290595$$
$$x_{16} = -32.415950855651$$
$$x_{17} = -50.2398487504045$$
$$x_{18} = 43.9555822267037$$
$$x_{19} = -61.7830459286602$$
$$x_{20} = 90.067087876762$$
$$x_{21} = 6.13930517364306$$
$$x_{22} = 94.2349886873858$$
$$x_{23} = -92.1614941646848$$
$$x_{24} = -70.1403499117903$$
$$x_{25} = 70.160933762372$$
$$x_{26} = -11.5083093466142$$
$$x_{27} = -68.0663861319745$$
$$x_{28} = 109.959726087916$$
$$x_{29} = 56.5276673180973$$
$$x_{30} = -22.0098570934856$$
$$x_{31} = 100.518956439553$$
$$x_{32} = -28.2890508407626$$
$$x_{33} = 65.9801321256093$$
$$x_{34} = 68.0452096350865$$
$$x_{35} = 35.5838794182614$$
$$x_{36} = -9.46564837293954$$
$$x_{37} = 46.092337797638$$
$$x_{38} = 48.1558927039988$$
$$x_{39} = -8.30838010495941$$
$$x_{40} = -17.7960373516075$$
$$x_{41} = 15.7377527623367$$
$$x_{42} = -96.3349895257703$$
$$x_{43} = -65.9798997499549$$
$$x_{44} = -57.5692164353287$$
$$x_{45} = -5.19735187114117$$
$$x_{46} = -74.3496991400978$$
$$x_{47} = -72.2625327764923$$
$$x_{48} = 39.8115550429553$$
$$x_{49} = -39.7765498414525$$
$$x_{50} = 96.3497510702018$$
$$x_{51} = -37.6644210897673$$
$$x_{52} = 50.2419668498491$$
$$x_{53} = -99.4827852348872$$
$$x_{54} = -1.91810346320798$$
$$x_{55} = 22.0119535142643$$
$$x_{56} = 92.145583813225$$
$$x_{57} = -63.855016798684$$
$$x_{58} = 76.444222345598$$
$$x_{59} = 72.2627264864274$$
$$x_{60} = -46.0619610414433$$
$$x_{61} = -43.9528145884468$$
$$x_{62} = -77.4837251601253$$
$$x_{63} = 80.6151106277391$$
$$x_{64} = -81.6659000439777$$
$$x_{65} = -13.5022369814681$$
$$x_{66} = -19.8201020086829$$
$$x_{67} = -5.98991629948635$$
$$x_{68} = -41.9060059040398$$
$$x_{69} = -83.7675635877571$$
$$x_{70} = -0.430184628170729$$
$$x_{71} = -29.3476949171612$$
$$x_{72} = 74.330309429205$$
$$x_{73} = -15.7336329921612$$
$$x_{74} = 17.71572054043$$
$$x_{75} = 12.4830087856904$$
$$x_{76} = 7.32098618323306$$
$$x_{77} = 8.45514355324239$$
$$x_{78} = 63.8776257089446$$
$$x_{79} = 41.8703278384618$$
$$x_{80} = -94.2343867850257$$
$$x_{81} = 40.8516262309544$$
$$x_{82} = -87.9502208764213$$
$$x_{83} = -24.0810864626624$$
$$x_{84} = 78.5454168198003$$
$$x_{85} = 30.3179525731625$$
$$x_{86} = 26.1766587644602$$
$$x_{87} = -90.0513126546926$$
$$x_{88} = 61.759720082152$$
$$x_{89} = -79.5964220298361$$
$$x_{90} = 1.02237467775057$$
$$x_{91} = 83.7845019678636$$
$$x_{92} = 52.3736850010785$$
$$x_{93} = 28.2903176869661$$
$$x_{94} = 3.89028239439061$$
$$x_{95} = -33.4903464455929$$
$$x_{96} = -55.4996688076857$$
$$x_{97} = -26.121528310232$$
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(2*x) - sin(2*x) - 12*cos(3*x)/25 - sin(3*x)/5 - (2*x)*sin(3*x)/5.
$$\left(\left(\left(- \cos{\left(0 \cdot 2 \right)} - \sin{\left(0 \cdot 2 \right)}\right) - \frac{12 \cos{\left(0 \cdot 3 \right)}}{25}\right) - \frac{\sin{\left(0 \cdot 3 \right)}}{5}\right) - \frac{0 \cdot 2 \sin{\left(0 \cdot 3 \right)}}{5}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{37}{25}$$
Punto:
(0, -37/25)
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
$$- \frac{6 x \cos{\left(3 x \right)}}{5} + 2 \sin{\left(2 x \right)} + \frac{26 \sin{\left(3 x \right)}}{25} - 2 \cos{\left(2 x \right)} - \frac{3 \cos{\left(3 x \right)}}{5} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -69.6233933566133$$
$$x_{2} = -80.1140096557392$$
$$x_{3} = 20.432453343108$$
$$x_{4} = -91.6349203005874$$
$$x_{5} = 83.2553475798235$$
$$x_{6} = -31.9057699927422$$
$$x_{7} = -97.9177758195706$$
$$x_{8} = -3.79417896593636$$
$$x_{9} = 16.2259389023908$$
$$x_{10} = -14.0799543205889$$
$$x_{11} = -11.9936485751124$$
$$x_{12} = 75.915506839159$$
$$x_{13} = 86.3839541304808$$
$$x_{14} = 95.8213129192426$$
$$x_{15} = 25.6385530357686$$
$$x_{16} = 69.631767745541$$
$$x_{17} = -62.3000898332492$$
$$x_{18} = 22.5107679360702$$
$$x_{19} = -95.8098189555304$$
$$x_{20} = 36.1045418278202$$
$$x_{21} = 93.7131087455853$$
$$x_{22} = 42.3913002227973$$
$$x_{23} = 0.333355928386512$$
$$x_{24} = -47.6573712788982$$
$$x_{25} = -89.5260233087191$$
$$x_{26} = 7.88211877111004$$
$$x_{27} = -29.8545738091395$$
$$x_{28} = -20.3802147967984$$
$$x_{29} = 60.2124141323131$$
$$x_{30} = -78.0151352237547$$
$$x_{31} = -67.548286452917$$
$$x_{32} = 14.1540922465161$$
$$x_{33} = -51.8201787823742$$
$$x_{34} = 29.8162479121875$$
$$x_{35} = 88.482754353013$$
$$x_{36} = 44.495315547415$$
$$x_{37} = 40.3287350335697$$
$$x_{38} = -73.8311198920417$$
$$x_{39} = 31.9250294990807$$
$$x_{40} = 97.9120882103101$$
$$x_{41} = -5.62714589961305$$
$$x_{42} = 45.5587472002678$$
$$x_{43} = -27.7477615987171$$
$$x_{44} = 66.4957381045107$$
$$x_{45} = 56.0066661462198$$
$$x_{46} = -82.1921200266103$$
$$x_{47} = 71.7395757098218$$
$$x_{48} = -56.0159546608463$$
$$x_{49} = 51.8412679206346$$
$$x_{50} = -65.448559980486$$
$$x_{51} = 89.5383162812784$$
$$x_{52} = -36.1360404339194$$
$$x_{53} = -60.2216765305133$$
$$x_{54} = -58.1050863709574$$
$$x_{55} = -49.7315693686471$$
$$x_{56} = -34.0314799399851$$
$$x_{57} = -75.9078553487983$$
$$x_{58} = -9.99594786029944$$
$$x_{59} = -16.2606588403498$$
$$x_{60} = 48.6771249400589$$
$$x_{61} = 84.3049720523436$$
$$x_{62} = 68.5763638787782$$
$$x_{63} = -40.315036224993$$
$$x_{64} = 34.0476900000255$$
$$x_{65} = 11.9619994265629$$
$$x_{66} = -84.2984002403395$$
$$x_{67} = -21.4637453334215$$
$$x_{68} = -53.9394034144877$$
$$x_{69} = -7.75451392222345$$
$$x_{70} = 80.0999908484276$$
$$x_{71} = 4.50636787835429$$
$$x_{72} = 49.7211983356919$$
$$x_{73} = -71.7318564386913$$
$$x_{74} = -43.4468201818698$$
$$x_{75} = 2.78656921610513$$
$$x_{76} = 53.929057227666$$
$$x_{77} = -45.534802457998$$
$$x_{78} = 78.0222347001506$$
$$x_{79} = -23.5740905764112$$
$$x_{80} = 9.93879569982354$$
$$x_{81} = -93.718813294195$$
$$x_{82} = 73.8158940471409$$
$$x_{83} = 99.9969833942315$$
$$x_{84} = 58.1239284447141$$
$$x_{85} = 64.4066888578703$$
$$x_{86} = 27.767610161827$$
$$x_{87} = -25.6140212831889$$
$$x_{88} = -100.002342774607$$
$$x_{89} = 38.2104782026053$$
$$x_{90} = 10.9143039410485$$
$$x_{91} = 62.2916803264232$$
$$x_{92} = 82.1991633054021$$
$$x_{93} = 18.2715185776035$$
$$x_{94} = -38.1946367550148$$
$$x_{95} = -28.8143019773981$$
Signos de extremos en los puntos:
(-69.62339335661326, -27.3181784856581)

(-80.11400965573917, -30.8458756262858)

(20.43245334310797, 9.37394966710428)

(-91.6349203005874, 36.822283686301)

(83.25534757982352, 34.5023904167161)

(-31.905769992742204, -12.2734353106889)

(-97.91777581957056, 39.3352787975808)

(-3.794178965936357, 1.74151906667766)

(16.22593890239077, 5.32746520147286)

(-14.07995432058894, 6.54178461581232)

(-11.993648575112367, 3.29457286588906)

(75.915506839159, -31.9403501317787)

(86.3839541304808, -33.7724815436766)

(95.82131291924257, 39.5287441291211)

(25.638553035768577, -11.8443198734535)

(69.63176774554103, -29.4275666611118)

(-62.30008983324915, 23.3645101003564)

(22.510767936070156, 7.84048625367482)

(-95.80981895553045, 39.1407407897856)

(36.10454182782021, -13.6874580132229)

(93.71310874558533, 38.0765795382835)

(42.3913002227973, -16.1953026891265)

(0.3333559283865121, -1.94409250127577)

(-47.65737127889818, 19.2333819460837)

(-89.52602330871912, 36.6283943405669)

(7.8821187711100436, 4.35510182018589)

(-29.854573809139456, -10.7425851116939)

(-20.38021479679842, 9.02913313221176)

(60.2124141323131, 22.9197407759503)

(-78.01513522375467, -32.3726790821418)

(-67.54828645291695, -25.8196381413821)

(14.154092246516063, 6.86299160530756)

(-51.82017878237423, 21.5589823494854)

(29.81624791218749, -11.1819455484383)

(88.48275435301302, -36.9661214433685)

(44.495315547415025, -19.3777579877216)

(40.3287350335697, -15.970655724103)

(-73.83111989204167, -28.3327433656534)

(31.92502949908071, -14.3546785046326)

(97.91208821031006, 37.9992989437091)

(-5.6271458996130495, 0.854273986606528)

(45.55874720026779, 19.4239512017058)

(-27.747761598717098, -12.2667772865308)

(66.49573810451075, 25.4329935480751)

(56.00666614621981, 23.0107592476696)

(-82.1921200266103, -32.3402836120241)

(71.73957570982176, -28.5327234527287)

(-56.015954660846255, 20.8520775282214)

(51.84126792063459, 21.9369063154122)

(-65.44855998048601, -27.3461623438984)

(89.53831628127844, 37.0155605680619)

(-36.13604043391944, -13.2550342223964)

(-60.22167653051329, 24.2581827938299)

(-58.10508637095736, 24.0696389360828)

(-49.73156936864711, 18.3398665357669)

(-34.031479939985076, -14.7799693377556)

(-75.90785534879825, -29.8290450174401)

(-9.995947860299442, 4.18563438471828)

(-16.260658840349794, 6.68326943729486)

(48.677124940058874, -18.7045657957862)

(84.30497205234356, -33.5584474296821)

(68.57636387877817, 28.0310333518225)

(-40.31503622499304, -17.2931863404647)

(34.04769000002555, -13.4591924215157)

(11.961999426562937, 5.53531949115081)

(-84.29840024033948, -34.8859409318364)

(-21.4637453334215, -9.75363110508413)

(-53.939403414487714, 21.7456804265104)

(-7.754513922223445, 4.09258722972018)

(80.09999084842761, -31.260389868153)

(4.506367878354288, -1.39439670418238)

(49.72119833569189, 20.5017891590081)

(-71.73185643869132, -29.8594193524258)

(-43.44682018186979, 15.8279779011015)

(2.7865692161051308, -1.02399603191876)

(53.92905722766604, 20.4064930745097)

(-45.53480245799804, 19.0490380401765)

(78.02223470015063, -31.0455522923415)

(-23.574090576411155, -8.23060809328396)

(9.93879569982354, 2.81480035957147)

(-93.71881329419502, 35.9284026658564)

(73.81589404714094, -28.7485011137733)

(99.99698339423155, 40.5885536216368)

(58.12392844471407, 24.4499285377509)

(64.40668885787028, 26.9629987084611)

(27.767610161826994, -10.9485458015398)

(-25.61402128318886, -9.77629942222579)

(-100.00234277460677, 38.4413718494256)

(38.21047820260529, -16.8659474681398)

(10.914303941048543, -3.72157040129647)

(62.29168032642325, 25.520584600461)

(82.19916330540212, -34.4532068078386)

(18.271518577603523, 7.99903179940276)

(-38.19463675501482, -14.7759995298883)

(-28.814301977398134, 11.6990477707366)


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:
$$x_{1} = -69.6233933566133$$
$$x_{2} = -80.1140096557392$$
$$x_{3} = -31.9057699927422$$
$$x_{4} = 75.915506839159$$
$$x_{5} = 86.3839541304808$$
$$x_{6} = 25.6385530357686$$
$$x_{7} = 69.631767745541$$
$$x_{8} = 36.1045418278202$$
$$x_{9} = 42.3913002227973$$
$$x_{10} = 0.333355928386512$$
$$x_{11} = -29.8545738091395$$
$$x_{12} = -78.0151352237547$$
$$x_{13} = -67.548286452917$$
$$x_{14} = 29.8162479121875$$
$$x_{15} = 88.482754353013$$
$$x_{16} = 44.495315547415$$
$$x_{17} = 40.3287350335697$$
$$x_{18} = -73.8311198920417$$
$$x_{19} = 31.9250294990807$$
$$x_{20} = -27.7477615987171$$
$$x_{21} = -82.1921200266103$$
$$x_{22} = 71.7395757098218$$
$$x_{23} = -65.448559980486$$
$$x_{24} = -36.1360404339194$$
$$x_{25} = -34.0314799399851$$
$$x_{26} = -75.9078553487983$$
$$x_{27} = 48.6771249400589$$
$$x_{28} = 84.3049720523436$$
$$x_{29} = -40.315036224993$$
$$x_{30} = 34.0476900000255$$
$$x_{31} = -84.2984002403395$$
$$x_{32} = -21.4637453334215$$
$$x_{33} = 80.0999908484276$$
$$x_{34} = 4.50636787835429$$
$$x_{35} = -71.7318564386913$$
$$x_{36} = 2.78656921610513$$
$$x_{37} = 78.0222347001506$$
$$x_{38} = -23.5740905764112$$
$$x_{39} = 73.8158940471409$$
$$x_{40} = 27.767610161827$$
$$x_{41} = -25.6140212831889$$
$$x_{42} = 38.2104782026053$$
$$x_{43} = 10.9143039410485$$
$$x_{44} = 82.1991633054021$$
$$x_{45} = -38.1946367550148$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{45} = 20.432453343108$$
$$x_{45} = -91.6349203005874$$
$$x_{45} = 83.2553475798235$$
$$x_{45} = -97.9177758195706$$
$$x_{45} = -3.79417896593636$$
$$x_{45} = 16.2259389023908$$
$$x_{45} = -14.0799543205889$$
$$x_{45} = -11.9936485751124$$
$$x_{45} = 95.8213129192426$$
$$x_{45} = -62.3000898332492$$
$$x_{45} = 22.5107679360702$$
$$x_{45} = -95.8098189555304$$
$$x_{45} = 93.7131087455853$$
$$x_{45} = -47.6573712788982$$
$$x_{45} = -89.5260233087191$$
$$x_{45} = 7.88211877111004$$
$$x_{45} = -20.3802147967984$$
$$x_{45} = 60.2124141323131$$
$$x_{45} = 14.1540922465161$$
$$x_{45} = -51.8201787823742$$
$$x_{45} = 97.9120882103101$$
$$x_{45} = -5.62714589961305$$
$$x_{45} = 45.5587472002678$$
$$x_{45} = 66.4957381045107$$
$$x_{45} = 56.0066661462198$$
$$x_{45} = -56.0159546608463$$
$$x_{45} = 51.8412679206346$$
$$x_{45} = 89.5383162812784$$
$$x_{45} = -60.2216765305133$$
$$x_{45} = -58.1050863709574$$
$$x_{45} = -49.7315693686471$$
$$x_{45} = -9.99594786029944$$
$$x_{45} = -16.2606588403498$$
$$x_{45} = 68.5763638787782$$
$$x_{45} = 11.9619994265629$$
$$x_{45} = -53.9394034144877$$
$$x_{45} = -7.75451392222345$$
$$x_{45} = 49.7211983356919$$
$$x_{45} = -43.4468201818698$$
$$x_{45} = 53.929057227666$$
$$x_{45} = -45.534802457998$$
$$x_{45} = 9.93879569982354$$
$$x_{45} = -93.718813294195$$
$$x_{45} = 99.9969833942315$$
$$x_{45} = 58.1239284447141$$
$$x_{45} = 64.4066888578703$$
$$x_{45} = -100.002342774607$$
$$x_{45} = 62.2916803264232$$
$$x_{45} = 18.2715185776035$$
$$x_{45} = -28.8143019773981$$
Decrece en los intervalos
$$\left[88.482754353013, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, -84.2984002403395\right]$$
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:
$$y = \lim_{x \to -\infty}\left(- \frac{2 x \sin{\left(3 x \right)}}{5} + \left(\left(\left(- \sin{\left(2 x \right)} - \cos{\left(2 x \right)}\right) - \frac{12 \cos{\left(3 x \right)}}{25}\right) - \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{5}\right)\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \lim_{x \to \infty}\left(- \frac{2 x \sin{\left(3 x \right)}}{5} + \left(\left(\left(- \sin{\left(2 x \right)} - \cos{\left(2 x \right)}\right) - \frac{12 \cos{\left(3 x \right)}}{25}\right) - \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{5}\right)\right)$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función -cos(2*x) - sin(2*x) - 12*cos(3*x)/25 - sin(3*x)/5 - (2*x)*sin(3*x)/5, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- \frac{2 x \sin{\left(3 x \right)}}{5} + \left(\left(\left(- \sin{\left(2 x \right)} - \cos{\left(2 x \right)}\right) - \frac{12 \cos{\left(3 x \right)}}{25}\right) - \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{5}\right)}{x}\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \frac{2 x \sin{\left(3 x \right)}}{5} + \left(\left(\left(- \sin{\left(2 x \right)} - \cos{\left(2 x \right)}\right) - \frac{12 \cos{\left(3 x \right)}}{25}\right) - \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{5}\right)}{x}\right)$$
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:
$$- \frac{2 x \sin{\left(3 x \right)}}{5} + \left(\left(\left(- \sin{\left(2 x \right)} - \cos{\left(2 x \right)}\right) - \frac{12 \cos{\left(3 x \right)}}{25}\right) - \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{5}\right) = - \frac{2 x \sin{\left(3 x \right)}}{5} + \sin{\left(2 x \right)} + \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{5} - \cos{\left(2 x \right)} - \frac{12 \cos{\left(3 x \right)}}{25}$$
- No
$$- \frac{2 x \sin{\left(3 x \right)}}{5} + \left(\left(\left(- \sin{\left(2 x \right)} - \cos{\left(2 x \right)}\right) - \frac{12 \cos{\left(3 x \right)}}{25}\right) - \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{5}\right) = \frac{2 x \sin{\left(3 x \right)}}{5} - \sin{\left(2 x \right)} - \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{5} + \cos{\left(2 x \right)} + \frac{12 \cos{\left(3 x \right)}}{25}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar