Sr Examen

Gráfico de la función y = sin^3(ln(tg2x))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          3               
f(x) = sin (log(tan(2*x)))
$$f{\left(x \right)} = \sin^{3}{\left(\log{\left(\tan{\left(2 x \right)} \right)} \right)}$$
f = sin(log(tan(2*x)))^3
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 sin(log(tan(2*x)))^3.
$$\sin^{3}{\left(\log{\left(\tan{\left(0 \cdot 2 \right)} \right)} \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \text{NaN}$$
- no hay soluciones de la ecuación
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
$$\frac{3 \left(2 \tan^{2}{\left(2 x \right)} + 2\right) \sin^{2}{\left(\log{\left(\tan{\left(2 x \right)} \right)} \right)} \cos{\left(\log{\left(\tan{\left(2 x \right)} \right)} \right)}}{\tan{\left(2 x \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{\pi}{8}$$
$$x_{2} = \frac{\operatorname{atan}{\left(e^{- \frac{\pi}{2}} \right)}}{2}$$
$$x_{3} = \frac{\operatorname{atan}{\left(e^{\frac{\pi}{2}} \right)}}{2}$$
Signos de extremos en los puntos:
 pi    
(--, 0)
 8     

     / -pi \     
     | ----|     
     |  2  |     
 atan\e    /     
(-----------, -1)
      2          

     / pi\    
     | --|    
     | 2 |    
 atan\e  /    
(---------, 1)
     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:
$$x_{1} = \frac{\operatorname{atan}{\left(e^{- \frac{\pi}{2}} \right)}}{2}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \frac{\operatorname{atan}{\left(e^{\frac{\pi}{2}} \right)}}{2}$$
Decrece en los intervalos
$$\left[\frac{\operatorname{atan}{\left(e^{- \frac{\pi}{2}} \right)}}{2}, \frac{\operatorname{atan}{\left(e^{\frac{\pi}{2}} \right)}}{2}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{\operatorname{atan}{\left(e^{- \frac{\pi}{2}} \right)}}{2}\right] \cup \left[\frac{\operatorname{atan}{\left(e^{\frac{\pi}{2}} \right)}}{2}, \infty\right)$$
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:
$$y = \lim_{x \to -\infty} \sin^{3}{\left(\log{\left(\tan{\left(2 x \right)} \right)} \right)}$$
True

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

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

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