Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = 2*cos(9-4*x)+sqrt(2*x)-3/7

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                          _____   3
f(x) = 2*cos(9 - 4*x) + \/ 2*x  - -
                                  7
$$f{\left(x \right)} = \left(\sqrt{2 x} + 2 \cos{\left(9 - 4 x \right)}\right) - \frac{3}{7}$$
f = sqrt(2*x) + 2*cos(9 - 4*x) - 3/7
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:
$$\left(\sqrt{2 x} + 2 \cos{\left(9 - 4 x \right)}\right) - \frac{3}{7} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 0.251335943989918$$
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 2*cos(9 - 4*x) + sqrt(2*x) - 3/7.
$$\left(2 \cos{\left(9 - 0 \right)} + \sqrt{0 \cdot 2}\right) - \frac{3}{7}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 2 \cos{\left(9 \right)} - \frac{3}{7}$$
Punto:
(0, -3/7 + 2*cos(9))
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
$$- 8 \sin{\left(4 x - 9 \right)} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{x}}{2 x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 54.0892834063863$$
$$x_{2} = 24.2456364584294$$
$$x_{3} = 69.7968870486663$$
$$x_{4} = 60.3723080646223$$
$$x_{5} = 90.2169207696331$$
$$x_{6} = 82.3630475360198$$
$$x_{7} = 3.83208817299133$$
$$x_{8} = 34.4475596366142$$
$$x_{9} = 39.9526078848436$$
$$x_{10} = 65.8645284221869$$
$$x_{11} = 94.1393076324715$$
$$x_{12} = 25.8162941079439$$
$$x_{13} = 72.1478349981642$$
$$x_{14} = 38.3818823808778$$
$$x_{15} = 17.9631773148193$$
$$x_{16} = 32.0990305869768$$
$$x_{17} = 68.2261209975607$$
$$x_{18} = 61.9430680994263$$
$$x_{19} = 86.2852245990039$$
$$x_{20} = 76.0799607800728$$
$$x_{21} = 10.1109318031739$$
$$x_{22} = 2.26469198465725$$
$$x_{23} = 14.0250714890693$$
$$x_{24} = 28.1639754169949$$
$$x_{25} = 87.8560422889261$$
$$x_{26} = 100.422565341385$$
$$x_{27} = 78.4311266918072$$
$$x_{28} = 16.3926250887216$$
$$x_{29} = 6.1680916093823$$
$$x_{30} = 47.8062894591274$$
$$x_{31} = 90.9976759970707$$
$$x_{32} = 64.2936990327761$$
$$x_{33} = 98.0708073010212$$
$$x_{34} = 56.4395318794755$$
$$x_{35} = 58.0103683057417$$
$$x_{36} = 20.3092541485659$$
$$x_{37} = 46.2355469698698$$
$$x_{38} = 43.8727664729265$$
$$x_{39} = 80.0019476367872$$
$$x_{40} = 36.0184389879603$$
$$x_{41} = 21.8802298125211$$
$$x_{42} = 83.9338209709017$$
$$x_{43} = 51.7270118267972$$
$$x_{44} = 42.3019087632911$$
$$x_{45} = 50.1561677550782$$
Signos de extremos en los puntos:
(54.0892834063863, 11.9721767260237)

(24.245636458429427, 8.53467386488745)

(69.79688704866633, 13.386297554566)

(60.37230806462229, 12.5596846724716)

(90.21692076963312, 15.0039084266473)

(82.36304753601978, 14.4059001301765)

(3.8320881729913285, 4.33781371096655)

(34.447559636614244, 5.87196376251811)

(39.95260788484358, 10.5102047577523)

(65.86452842218691, 9.04887513842969)

(94.13930763247146, 11.2929770544756)

(25.816294107943943, 8.75670789736752)

(72.1478349981642, 9.58385012479324)

(38.38188238087779, 10.3327183097085)

(17.963177314819262, 7.56485335054724)

(32.09903058697677, 9.58355443016341)

(68.2261209975607, 13.2525914720361)

(61.94306809942629, 12.7017173594174)

(86.28522459900393, 10.7081263341344)

(76.07996078007275, 13.9066378573831)

(10.110931803173926, 6.06752839090999)

(2.264691984657253, 3.69621083691683)

(14.02507148906931, 2.86822425602854)

(28.163975416994877, 5.07690090715368)

(87.85604228892612, 10.8271609964825)

(100.42256534138511, 11.743490375782)

(78.43112669180718, 10.0959943751599)

(16.392625088721587, 7.29679249350779)

(6.1680916093823, 1.084985881547)

(47.80628945912742, 11.3494336296887)

(90.99767599707071, 11.0620797226861)

(64.29369903277615, 8.91118844471726)

(98.07080730102119, 15.57640565913)

(56.43953187947552, 8.19602292636717)

(58.01036830574175, 8.34285549443472)

(20.309254148565852, 3.94507840585862)

(46.2355469698698, 11.1874487514675)

(43.872766472926514, 6.93886521195164)

(80.00194763678718, 10.2207908416293)

(36.018438987960344, 6.05909963760818)

(21.880229812521087, 4.18695456454217)

(83.9338209709017, 14.5277100578039)

(51.72701182679721, 7.74281471994944)

(42.30190876329105, 6.76964661531981)

(50.15616775507822, 7.58718894132015)


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:
$$x_{1} = 34.4475596366142$$
$$x_{2} = 65.8645284221869$$
$$x_{3} = 94.1393076324715$$
$$x_{4} = 72.1478349981642$$
$$x_{5} = 86.2852245990039$$
$$x_{6} = 14.0250714890693$$
$$x_{7} = 28.1639754169949$$
$$x_{8} = 87.8560422889261$$
$$x_{9} = 100.422565341385$$
$$x_{10} = 78.4311266918072$$
$$x_{11} = 6.1680916093823$$
$$x_{12} = 90.9976759970707$$
$$x_{13} = 64.2936990327761$$
$$x_{14} = 56.4395318794755$$
$$x_{15} = 58.0103683057417$$
$$x_{16} = 20.3092541485659$$
$$x_{17} = 43.8727664729265$$
$$x_{18} = 80.0019476367872$$
$$x_{19} = 36.0184389879603$$
$$x_{20} = 21.8802298125211$$
$$x_{21} = 51.7270118267972$$
$$x_{22} = 42.3019087632911$$
$$x_{23} = 50.1561677550782$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{23} = 54.0892834063863$$
$$x_{23} = 24.2456364584294$$
$$x_{23} = 69.7968870486663$$
$$x_{23} = 60.3723080646223$$
$$x_{23} = 90.2169207696331$$
$$x_{23} = 82.3630475360198$$
$$x_{23} = 3.83208817299133$$
$$x_{23} = 39.9526078848436$$
$$x_{23} = 25.8162941079439$$
$$x_{23} = 38.3818823808778$$
$$x_{23} = 17.9631773148193$$
$$x_{23} = 32.0990305869768$$
$$x_{23} = 68.2261209975607$$
$$x_{23} = 61.9430680994263$$
$$x_{23} = 76.0799607800728$$
$$x_{23} = 10.1109318031739$$
$$x_{23} = 2.26469198465725$$
$$x_{23} = 16.3926250887216$$
$$x_{23} = 47.8062894591274$$
$$x_{23} = 98.0708073010212$$
$$x_{23} = 46.2355469698698$$
$$x_{23} = 83.9338209709017$$
Decrece en los intervalos
$$\left[100.422565341385, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, 6.1680916093823\right]$$
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = $$
segunda derivada
$$- (32 \cos{\left(4 x - 9 \right)} + \frac{\sqrt{2}}{4 x^{\frac{3}{2}}}) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 74.1139276217897$$
$$x_{2} = 44.2687923640162$$
$$x_{3} = 85.8949078715441$$
$$x_{4} = 67.8307416993827$$
$$x_{5} = 70.1869458313115$$
$$x_{6} = 77.2555205367391$$
$$x_{7} = 12.8528152616001$$
$$x_{8} = 23.8484257766642$$
$$x_{9} = 36.4148075379994$$
$$x_{10} = 58.40596249479$$
$$x_{11} = 8.14036729886751$$
$$x_{12} = 18.3506974867687$$
$$x_{13} = 4.21381473281588$$
$$x_{14} = 12.0675429320517$$
$$x_{15} = 40.3418217046029$$
$$x_{16} = 59.9767590630875$$
$$x_{17} = 41.9126174311043$$
$$x_{18} = 89.0365003431236$$
$$x_{19} = 19.9214897407961$$
$$x_{20} = 80.3971134264092$$
$$x_{21} = 66.259945195731$$
$$x_{22} = 4.99864641855277$$
$$x_{23} = 96.1050775942545$$
$$x_{24} = 62.3329651125599$$
$$x_{25} = 56.0497807751235$$
$$x_{26} = 71.7577420047115$$
$$x_{27} = 84.3241116421505$$
$$x_{28} = 37.2002304449985$$
$$x_{29} = 100.03207410379$$
$$x_{30} = 78.0409267743193$$
$$x_{31} = 52.1227760356083$$
$$x_{32} = 63.9037612336877$$
$$x_{33} = 89.8218919741365$$
$$x_{34} = 1.85620870814728$$
$$x_{35} = 37.9856046363644$$
$$x_{36} = 15.9944246785141$$
$$x_{37} = 48.1958008140198$$
$$x_{38} = 81.9679098628164$$
$$x_{39} = 1249.85498261936$$
$$x_{40} = 22.2776268977494$$
$$x_{41} = 45.8395891686823$$
$$x_{42} = 92.1780928300775$$
$$x_{43} = 30.1316181008061$$
$$x_{44} = 34.0586395140538$$
$$x_{45} = 26.2046645746075$$
$$x_{46} = 99.2466703859405$$
$$x_{47} = 14.4236211090915$$
$$x_{48} = 88.2510955603283$$

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
$$\left[1249.85498261936, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 4.21381473281588\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\sqrt{2 x} + 2 \cos{\left(9 - 4 x \right)}\right) - \frac{3}{7}\right) = \left\langle - \frac{17}{7}, \frac{11}{7}\right\rangle + \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \left\langle - \frac{17}{7}, \frac{11}{7}\right\rangle + \infty i$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(\sqrt{2 x} + 2 \cos{\left(9 - 4 x \right)}\right) - \frac{3}{7}\right) = \infty$$
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 2*cos(9 - 4*x) + sqrt(2*x) - 3/7, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\sqrt{2 x} + 2 \cos{\left(9 - 4 x \right)}\right) - \frac{3}{7}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\sqrt{2 x} + 2 \cos{\left(9 - 4 x \right)}\right) - \frac{3}{7}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\left(\sqrt{2 x} + 2 \cos{\left(9 - 4 x \right)}\right) - \frac{3}{7} = \sqrt{2} \sqrt{- x} + 2 \cos{\left(4 x + 9 \right)} - \frac{3}{7}$$
- No
$$\left(\sqrt{2 x} + 2 \cos{\left(9 - 4 x \right)}\right) - \frac{3}{7} = - \sqrt{2} \sqrt{- x} - 2 \cos{\left(4 x + 9 \right)} + \frac{3}{7}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar