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y=tg^(-1)(ln(((x-1)/(x+3))+((1)/((x+1)^(2))))-1)

Gráfico de la función y = y=tg^(-1)(ln(((x-1)/(x+3))+((1)/((x+1)^(2))))-1)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                     1               
f(x) = ------------------------------
          /   /x - 1      1    \    \
       tan|log|----- + --------| - 1|
          |   |x + 3          2|    |
          \   \        (x + 1) /    /
$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{\tan{\left(\log{\left(\frac{x - 1}{x + 3} + \frac{1}{\left(x + 1\right)^{2}} \right)} - 1 \right)}}$$
f = 1/tan(log((x - 1)/(x + 3) + 1/((x + 1)^2)) - 1)
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:
$$\frac{1}{\tan{\left(\log{\left(\frac{x - 1}{x + 3} + \frac{1}{\left(x + 1\right)^{2}} \right)} - 1 \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = -3.33633142314717$$
$$x_{2} = 5.7559117960095$$
$$x_{3} = 0.074532216218493$$
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 1/tan(log((x - 1)/(x + 3) + 1/((x + 1)^2)) - 1).
$$\frac{1}{\tan{\left(-1 + \log{\left(- \frac{1}{3} + \frac{1}{1^{2}} \right)} \right)}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{1}{\tan{\left(1 - \log{\left(\frac{2}{3} \right)} \right)}}$$
Punto:
(0, -1/tan(1 - log(2/3)))
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
$$- \frac{\left(\tan^{2}{\left(\log{\left(\frac{x - 1}{x + 3} + \frac{1}{\left(x + 1\right)^{2}} \right)} - 1 \right)} + 1\right) \left(\frac{- 2 x - 2}{\left(x + 1\right)^{2} \left(x + 1\right)^{2}} - \frac{x - 1}{\left(x + 3\right)^{2}} + \frac{1}{x + 3}\right)}{\left(\frac{x - 1}{x + 3} + \frac{1}{\left(x + 1\right)^{2}}\right) \tan^{2}{\left(\log{\left(\frac{x - 1}{x + 3} + \frac{1}{\left(x + 1\right)^{2}} \right)} - 1 \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1$$
Signos de extremos en los puntos:
          -1        
(1, ---------------)
    tan(1 + log(4)) 


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