Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = -acos(1/2-exp(-2*sin(x))-sin(x)/2-cos(2*x)/4)+2*pi

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
             /1    -2*sin(x)   sin(x)   cos(2*x)\       
f(x) = - acos|- - e          - ------ - --------| + 2*pi
             \2                  2         4    /       
$$f{\left(x \right)} = - \operatorname{acos}{\left(\left(\left(\frac{1}{2} - e^{- 2 \sin{\left(x \right)}}\right) - \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{4} \right)} + 2 \pi$$
f = -acos(1/2 - exp(-2*sin(x)) - sin(x)/2 - cos(2*x)/4) + 2*pi
Gráfico de la función
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 -acos(1/2 - exp(-2*sin(x)) - sin(x)/2 - cos(2*x)/4) + 2*pi.
$$- \operatorname{acos}{\left(\left(\left(\frac{1}{2} - e^{- 2 \sin{\left(0 \right)}}\right) - \frac{\sin{\left(0 \right)}}{2}\right) - \frac{\cos{\left(0 \cdot 2 \right)}}{4} \right)} + 2 \pi$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \operatorname{acos}{\left(- \frac{3}{4} \right)} + 2 \pi$$
Punto:
(0, -acos(-3/4) + 2*pi)
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
$$\frac{\frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2} - \frac{\cos{\left(x \right)}}{2} + 2 e^{- 2 \sin{\left(x \right)}} \cos{\left(x \right)}}{\sqrt{1 - \left(\left(\left(\frac{1}{2} - e^{- 2 \sin{\left(x \right)}}\right) - \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{4}\right)^{2}}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -1.5707963267949$$
$$x_{2} = -64.4026493985908$$
$$x_{3} = 76.9690200129499$$
$$x_{4} = -23.5619449019235$$
$$x_{5} = -58.1194640914112$$
$$x_{6} = 51.8362787842316$$
$$x_{7} = 61.261056745001$$
$$x_{8} = 80.1106126665397$$
$$x_{9} = -29.845130209103$$
$$x_{10} = -48.6946861306418$$
$$x_{11} = -4.71238898038469$$
$$x_{12} = -86.3937979737193$$
$$x_{13} = -36.1283155162826$$
$$x_{14} = -98.9601685880785$$
$$x_{15} = 1.5707963267949$$
$$x_{16} = -39.2699081698724$$
$$x_{17} = 73.8274273593601$$
$$x_{18} = 64.4026493985908$$
$$x_{19} = 42.4115008234622$$
$$x_{20} = 67.5442420521806$$
$$x_{21} = -92.6769832808989$$
$$x_{22} = -32.9867228626928$$
$$x_{23} = 14.1371669411541$$
$$x_{24} = 4.71238898038469$$
$$x_{25} = 32.9867228626928$$
$$x_{26} = -10.9955742875643$$
$$x_{27} = 70.6858347057703$$
$$x_{28} = 36.1283155162826$$
$$x_{29} = 20.4203522483337$$
$$x_{30} = -70.6858347057703$$
$$x_{31} = -26.7035375555132$$
$$x_{32} = 10.9955742875643$$
$$x_{33} = 23.5619449019235$$
$$x_{34} = 45.553093477052$$
$$x_{35} = 83.2522053201295$$
$$x_{36} = -67.5442420521806$$
$$x_{37} = -89.5353906273091$$
$$x_{38} = -54.9778714378214$$
$$x_{39} = 95.8185759344887$$
$$x_{40} = -17.2787595947439$$
$$x_{41} = 17.2787595947439$$
$$x_{42} = 26.7035375555132$$
$$x_{43} = -42.4115008234622$$
$$x_{44} = 54.9778714378214$$
$$x_{45} = -7.85398163397448$$
$$x_{46} = 48.6946861306418$$
$$x_{47} = -51.8362787842316$$
$$x_{48} = 89.5353906273091$$
$$x_{49} = 92.6769832808989$$
$$x_{50} = 58.1194640914112$$
$$x_{51} = -80.1106126665397$$
$$x_{52} = -73.8274273593601$$
$$x_{53} = 86.3937979737193$$
$$x_{54} = -76.9690200129499$$
$$x_{55} = 39.2699081698724$$
$$x_{56} = -20.4203522483337$$
$$x_{57} = -83.2522053201295$$
$$x_{58} = 98.9601685880785$$
$$x_{59} = 7.85398163397448$$
$$x_{60} = -95.8185759344887$$
$$x_{61} = -14.1371669411541$$
$$x_{62} = 29.845130209103$$
$$x_{63} = -45.553093477052$$
$$x_{64} = -61.261056745001$$
Signos de extremos en los puntos:
(-1.5707963267948966, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-64.40264939859077, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(76.96902001294994, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-23.56194490192345, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-58.119464091411174, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(51.83627878423159, -1.45587884307243 + 2*pi)

(61.26105674500097, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(80.11061266653972, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-29.845130209103036, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-48.6946861306418, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-4.71238898038469, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-86.39379797371932, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-36.12831551628262, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-98.96016858807849, -1.45587884307243 + 2*pi)

(1.5707963267948966, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-39.269908169872416, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(73.82742735936014, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(64.40264939859077, -1.45587884307243 + 2*pi)

(42.411500823462205, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(67.54424205218055, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-92.6769832808989, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-32.98672286269283, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(14.137166941154069, -1.45587884307243 + 2*pi)

(4.71238898038469, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(32.98672286269283, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-10.995574287564276, -1.45587884307243 + 2*pi)

(70.68583470577035, -1.45587884307243 + 2*pi)

(36.12831551628262, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(20.420352248333657, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-70.68583470577035, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-26.703537555513243, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(10.995574287564276, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(23.56194490192345, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(45.553093477052, -1.45587884307243 + 2*pi)

(83.25220532012952, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-67.54424205218055, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-89.53539062730911, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-54.977871437821385, -1.45587884307243 + 2*pi)

(95.81857593448869, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-17.278759594743864, -1.45587884307243 + 2*pi)

(17.278759594743864, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(26.703537555513243, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-42.411500823462205, -1.45587884307243 + 2*pi)

(54.977871437821385, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-7.853981633974483, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(48.6946861306418, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-51.83627878423159, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(89.53539062730911, -1.45587884307243 + 2*pi)

(92.6769832808989, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(58.119464091411174, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-80.11061266653972, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-73.82742735936014, -1.45587884307243 + 2*pi)

(86.39379797371932, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-76.96902001294994, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(39.269908169872416, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-20.420352248333657, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-83.25220532012952, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(98.96016858807849, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(7.853981633974483, -1.45587884307243 + 2*pi)

(-95.81857593448869, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-14.137166941154069, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(29.845130209103036, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-45.553093477052, -3.14159265358979 + 2*pi + 2.50111777824234*I)

(-61.26105674500097, -1.45587884307243 + 2*pi)


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
Puntos máximos de la función:
$$x_{64} = 76.9690200129499$$
$$x_{64} = -23.5619449019235$$
$$x_{64} = 51.8362787842316$$
$$x_{64} = -29.845130209103$$
$$x_{64} = -48.6946861306418$$
$$x_{64} = -4.71238898038469$$
$$x_{64} = -86.3937979737193$$
$$x_{64} = -36.1283155162826$$
$$x_{64} = -98.9601685880785$$
$$x_{64} = 1.5707963267949$$
$$x_{64} = 64.4026493985908$$
$$x_{64} = -92.6769832808989$$
$$x_{64} = 14.1371669411541$$
$$x_{64} = 32.9867228626928$$
$$x_{64} = -10.9955742875643$$
$$x_{64} = 70.6858347057703$$
$$x_{64} = 20.4203522483337$$
$$x_{64} = 45.553093477052$$
$$x_{64} = 83.2522053201295$$
$$x_{64} = -67.5442420521806$$
$$x_{64} = -54.9778714378214$$
$$x_{64} = 95.8185759344887$$
$$x_{64} = -17.2787595947439$$
$$x_{64} = 26.7035375555132$$
$$x_{64} = -42.4115008234622$$
$$x_{64} = 89.5353906273091$$
$$x_{64} = 58.1194640914112$$
$$x_{64} = -80.1106126665397$$
$$x_{64} = -73.8274273593601$$
$$x_{64} = 39.2699081698724$$
$$x_{64} = 7.85398163397448$$
$$x_{64} = -61.261056745001$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, -98.9601685880785\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[95.8185759344887, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- \operatorname{acos}{\left(\left(\left(\frac{1}{2} - e^{- 2 \sin{\left(x \right)}}\right) - \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{4} \right)} + 2 \pi\right) = - \operatorname{acos}{\left(\left\langle - e^{2} - \frac{1}{4}, \frac{5}{4} - e^{-2}\right\rangle \right)} + 2 \pi$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = - \operatorname{acos}{\left(\left\langle - e^{2} - \frac{1}{4}, \frac{5}{4} - e^{-2}\right\rangle \right)} + 2 \pi$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \operatorname{acos}{\left(\left(\left(\frac{1}{2} - e^{- 2 \sin{\left(x \right)}}\right) - \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{4} \right)} + 2 \pi\right) = - \operatorname{acos}{\left(\left\langle - e^{2} - \frac{1}{4}, \frac{5}{4} - e^{-2}\right\rangle \right)} + 2 \pi$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = - \operatorname{acos}{\left(\left\langle - e^{2} - \frac{1}{4}, \frac{5}{4} - e^{-2}\right\rangle \right)} + 2 \pi$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función -acos(1/2 - exp(-2*sin(x)) - sin(x)/2 - cos(2*x)/4) + 2*pi, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- \operatorname{acos}{\left(\left(\left(\frac{1}{2} - e^{- 2 \sin{\left(x \right)}}\right) - \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{4} \right)} + 2 \pi}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \operatorname{acos}{\left(\left(\left(\frac{1}{2} - e^{- 2 \sin{\left(x \right)}}\right) - \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{4} \right)} + 2 \pi}{x}\right) = 0$$
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:
$$- \operatorname{acos}{\left(\left(\left(\frac{1}{2} - e^{- 2 \sin{\left(x \right)}}\right) - \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{4} \right)} + 2 \pi = - \operatorname{acos}{\left(- e^{2 \sin{\left(x \right)}} + \frac{\sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{4} + \frac{1}{2} \right)} + 2 \pi$$
- No
$$- \operatorname{acos}{\left(\left(\left(\frac{1}{2} - e^{- 2 \sin{\left(x \right)}}\right) - \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{4} \right)} + 2 \pi = \operatorname{acos}{\left(- e^{2 \sin{\left(x \right)}} + \frac{\sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{4} + \frac{1}{2} \right)} - 2 \pi$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar