Sr Examen

Otras calculadoras


(-1-40*cos(2*x)*exp(x/2)/17+10*exp(x/2)*sin(2*x)/17)*exp(-x/2)

Gráfico de la función y = (-1-40*cos(2*x)*exp(x/2)/17+10*exp(x/2)*sin(2*x)/17)*exp(-x/2)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       /                  x       x         \     
       |                  -       -         |  -x 
       |                  2       2         |  ---
       |     40*cos(2*x)*e    10*e *sin(2*x)|   2 
f(x) = |-1 - -------------- + --------------|*e   
       \           17               17      /     
$$f{\left(x \right)} = \left(\frac{10 e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} + \left(- \frac{e^{\frac{x}{2}} \cdot 40 \cos{\left(2 x \right)}}{17} - 1\right)\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}$$
f = (((10*exp(x/2))*sin(2*x))/17 - exp(x/2)*(40*cos(2*x))/17 - 1)*exp((-x)/2)
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:
$$\left(\frac{10 e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} + \left(- \frac{e^{\frac{x}{2}} \cdot 40 \cos{\left(2 x \right)}}{17} - 1\right)\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 39.932817001267$$
$$x_{2} = 153.030152530939$$
$$x_{3} = 10.0890153891536$$
$$x_{4} = 44.6452059821328$$
$$x_{5} = 77.631928844784$$
$$x_{6} = -1.3963457481719$$
$$x_{7} = 33.649631684358$$
$$x_{8} = 8.5139702712992$$
$$x_{9} = 2.16359181153048$$
$$x_{10} = 98.0522810931176$$
$$x_{11} = 11.6578767758034$$
$$x_{12} = 66.6363545572197$$
$$x_{13} = 24.2248526017884$$
$$x_{14} = 90.1982994591431$$
$$x_{15} = 22.6540598896833$$
$$x_{16} = 6.95246938121567$$
$$x_{17} = 76.0611325179891$$
$$x_{18} = 30.5080389920203$$
$$x_{19} = 52.4991876160648$$
$$x_{20} = 19.512476696388$$
$$x_{21} = 91.769095785938$$
$$x_{22} = 88.6275031323482$$
$$x_{23} = 60.3531692500401$$
$$x_{24} = 41.5036133287017$$
$$x_{25} = 3.83482221260289$$
$$x_{26} = 47.7867986356896$$
$$x_{27} = 74.4903361911942$$
$$x_{28} = 63.4947619036299$$
$$x_{29} = 55.6407802696552$$
$$x_{30} = 25.7956505766598$$
$$x_{31} = 79.2027251715788$$
$$x_{32} = 16.3709295500805$$
$$x_{33} = 82.3443178251686$$
$$x_{34} = 17.9416422317013$$
$$x_{35} = 0.80272569852102$$
$$x_{36} = 99.6230774199125$$
$$x_{37} = 54.0699839428609$$
$$x_{38} = 32.078835390035$$
$$x_{39} = 85.4859104787584$$
$$x_{40} = 69.7779472108095$$
$$x_{41} = 68.2071508840146$$
$$x_{42} = 83.9151141519635$$
$$x_{43} = 46.216002308867$$
$$x_{44} = 38.3620206758753$$
$$x_{45} = 96.4814847663227$$
$$x_{46} = 61.923965576835$$
$$x_{47} = -1.75612164764682$$
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 - (40*cos(2*x))*exp(x/2)/17 + ((10*exp(x/2))*sin(2*x))/17)*exp((-x)/2).
$$\left(\left(- \frac{e^{\frac{0}{2}} \cdot 40 \cos{\left(0 \cdot 2 \right)}}{17} - 1\right) + \frac{10 e^{\frac{0}{2}} \sin{\left(0 \cdot 2 \right)}}{17}\right) e^{\frac{\left(-1\right) 0}{2}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{57}{17}$$
Punto:
(0, -57/17)
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
$$- \frac{\left(\frac{10 e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} + \left(- \frac{e^{\frac{x}{2}} \cdot 40 \cos{\left(2 x \right)}}{17} - 1\right)\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}}{2} + 5 e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 21.8686583243532$$
$$x_{2} = 72.1341417010018$$
$$x_{3} = 81.5589196617712$$
$$x_{4} = -1.57879569949206$$
$$x_{5} = 6.15832529660957$$
$$x_{6} = 40.7182151650297$$
$$x_{7} = 92.5544939493355$$
$$x_{8} = 87.8421049689508$$
$$x_{9} = 4.59507969182983$$
$$x_{10} = 37.5766225111572$$
$$x_{11} = 28.151844511022$$
$$x_{12} = 26.5810483110729$$
$$x_{13} = 43.8598078186783$$
$$x_{14} = 20.2978649328565$$
$$x_{15} = 70.5633453742069$$
$$x_{16} = 50.1429931258726$$
$$x_{17} = 100.40847558331$$
$$x_{18} = 86.2713086421559$$
$$x_{19} = 67.4217527206171$$
$$x_{20} = 73.7049380277967$$
$$x_{21} = 14.0147242621816$$
$$x_{22} = 18.7270621681194$$
$$x_{23} = 59.5677710866426$$
$$x_{24} = -3.60092572697893$$
$$x_{25} = 7.73257131940171$$
$$x_{26} = 57.9969747598478$$
$$x_{27} = 56.4261784330528$$
$$x_{28} = 78.4173270081814$$
$$x_{29} = 42.2890114919326$$
$$x_{30} = 62.7093637402324$$
$$x_{31} = 29.7226408956507$$
$$x_{32} = -0.178972890023548$$
$$x_{33} = 34.4350298562077$$
$$x_{34} = 51.7137894526685$$
$$x_{35} = 12.4437789529758$$
$$x_{36} = 84.700512315361$$
$$x_{37} = 65.8509563938222$$
$$x_{38} = 94.1252902761304$$
$$x_{39} = 36.0058261855018$$
$$x_{40} = 64.2801600670273$$
$$x_{41} = 79.9881233349763$$
$$x_{42} = 95.6960866029253$$
$$x_{43} = 48.5721967990798$$
$$x_{44} = -4.29438235525874$$
$$x_{45} = 15.5854526649682$$
Signos de extremos en los puntos:
(21.868658324353184, -2.42537408569055)

(72.13414170100181, -2.42535625036333)

(81.5589196617712, -2.42535625036333)

(-1.5787956994920558, 0.159980628969631)

(6.158325296609574, -2.4713267456605)

(40.7182151650297, -2.42535625180263)

(92.55449394933547, 2.42535625036333)

(87.84210496895078, -2.42535625036333)

(4.595079691829826, 2.32472029353113)

(37.57662251115725, -2.42535625728706)

(28.151844511021974, -2.42535702109753)

(26.58104831107288, 2.42535455992743)

(43.859807818678256, -2.42535625066253)

(20.297864932856466, 2.42531713252463)

(70.56334537420692, 2.42535625036333)

(50.14299312587259, -2.42535625037626)

(100.40847558330995, -2.42535625036333)

(86.27130864215589, 2.42535625036333)

(67.42175272061712, 2.42535625036333)

(73.70493802779671, 2.42535625036333)

(14.014724262181575, 2.42445104658303)

(18.727062168119353, -2.42544204687666)

(59.56777108664264, -2.42535625036345)

(-3.600925726978934, -7.9479283735532)

(7.732571319401707, 2.40441461421923)

(57.99697475984775, 2.42535625036307)

(56.42617843305282, -2.42535625036389)

(78.4173270081814, -2.42535625036333)

(42.2890114919326, 2.4253562497071)

(62.70936374023243, -2.42535625036335)

(29.722640895650713, 2.42535589895623)

(-0.1789728900235484, -3.50350953431561)

(34.43502985620772, -2.42535628366977)

(51.71378945266846, 2.42535625035743)

(12.44377895297577, -2.4273416897035)

(84.70051231536098, -2.42535625036333)

(65.85095639382223, -2.42535625036334)

(94.12529027613037, -2.42535625036333)

(36.00582618550184, 2.42535623517765)

(64.28016006702732, 2.42535625036332)

(79.9881233349763, 2.42535625036333)

(95.69608660292526, 2.42535625036333)

(48.572196799079826, 2.42535625033497)

(-4.294382355258739, -7.41976202031498)

(15.585452664968184, -2.42576897428859)


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:
$$x_{1} = 21.8686583243532$$
$$x_{2} = 72.1341417010018$$
$$x_{3} = 81.5589196617712$$
$$x_{4} = 6.15832529660957$$
$$x_{5} = 40.7182151650297$$
$$x_{6} = 87.8421049689508$$
$$x_{7} = 37.5766225111572$$
$$x_{8} = 28.151844511022$$
$$x_{9} = 43.8598078186783$$
$$x_{10} = 50.1429931258726$$
$$x_{11} = 100.40847558331$$
$$x_{12} = 18.7270621681194$$
$$x_{13} = 59.5677710866426$$
$$x_{14} = -3.60092572697893$$
$$x_{15} = 56.4261784330528$$
$$x_{16} = 78.4173270081814$$
$$x_{17} = 62.7093637402324$$
$$x_{18} = -0.178972890023548$$
$$x_{19} = 34.4350298562077$$
$$x_{20} = 12.4437789529758$$
$$x_{21} = 84.700512315361$$
$$x_{22} = 65.8509563938222$$
$$x_{23} = 94.1252902761304$$
$$x_{24} = 15.5854526649682$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{24} = -1.57879569949206$$
$$x_{24} = 92.5544939493355$$
$$x_{24} = 4.59507969182983$$
$$x_{24} = 26.5810483110729$$
$$x_{24} = 20.2978649328565$$
$$x_{24} = 70.5633453742069$$
$$x_{24} = 86.2713086421559$$
$$x_{24} = 67.4217527206171$$
$$x_{24} = 73.7049380277967$$
$$x_{24} = 14.0147242621816$$
$$x_{24} = 7.73257131940171$$
$$x_{24} = 57.9969747598478$$
$$x_{24} = 42.2890114919326$$
$$x_{24} = 29.7226408956507$$
$$x_{24} = 51.7137894526685$$
$$x_{24} = 36.0058261855018$$
$$x_{24} = 64.2801600670273$$
$$x_{24} = 79.9881233349763$$
$$x_{24} = 95.6960866029253$$
$$x_{24} = 48.5721967990798$$
$$x_{24} = -4.29438235525874$$
Decrece en los intervalos
$$\left[100.40847558331, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, -3.60092572697893\right]$$
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
$$- \frac{\left(- 10 e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)} + 40 e^{\frac{x}{2}} \cos{\left(2 x \right)} + 17\right) e^{- \frac{x}{2}}}{68} - \frac{5 \sin{\left(2 x \right)}}{2} + 10 \cos{\left(2 x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 153.030152530939$$
$$x_{2} = 33.6496316951624$$
$$x_{3} = -2.5242679966991$$
$$x_{4} = 22.6540572517923$$
$$x_{5} = 25.7956500282956$$
$$x_{6} = 77.631928844784$$
$$x_{7} = 3.80257681447479$$
$$x_{8} = 47.7867986356804$$
$$x_{9} = 16.3708685090298$$
$$x_{10} = 61.923965576835$$
$$x_{11} = -5.87402821228329$$
$$x_{12} = 98.0522810931176$$
$$x_{13} = 11.6585210036587$$
$$x_{14} = 60.3531692500401$$
$$x_{15} = 38.3620206748513$$
$$x_{16} = 90.1982994591431$$
$$x_{17} = 66.6363545572197$$
$$x_{18} = 28.9372427074366$$
$$x_{19} = 63.4947619036299$$
$$x_{20} = 17.9416700637349$$
$$x_{21} = 76.0611325179891$$
$$x_{22} = 44.6452059820885$$
$$x_{23} = 8.51707269403793$$
$$x_{24} = 91.769095785938$$
$$x_{25} = -3.95580794955927$$
$$x_{26} = 88.6275031323482$$
$$x_{27} = 2.23791361513602$$
$$x_{28} = 74.4903361911942$$
$$x_{29} = 79.2027251715788$$
$$x_{30} = 55.6407802696554$$
$$x_{31} = 46.2160023088872$$
$$x_{32} = 39.9328170017339$$
$$x_{33} = 30.5080390439944$$
$$x_{34} = 82.3443178251686$$
$$x_{35} = -6.76141068997644$$
$$x_{36} = 52.4991876160657$$
$$x_{37} = 19.5124640069296$$
$$x_{38} = 0.65361555931973$$
$$x_{39} = 85.4859104787584$$
$$x_{40} = -0.887797761422613$$
$$x_{41} = 24.2248538045055$$
$$x_{42} = 41.5036133284888$$
$$x_{43} = 99.6230774199125$$
$$x_{44} = 10.0876036967842$$
$$x_{45} = 54.0699839428605$$
$$x_{46} = 68.2071508840146$$
$$x_{47} = 69.7779472108095$$
$$x_{48} = 83.9151141519635$$
$$x_{49} = 32.078835366338$$
$$x_{50} = 96.4814847663227$$

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
$$\left[153.030152530939, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, -6.76141068997644\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\frac{10 e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} + \left(- \frac{e^{\frac{x}{2}} \cdot 40 \cos{\left(2 x \right)}}{17} - 1\right)\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \lim_{x \to \infty}\left(\left(\frac{10 e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} + \left(- \frac{e^{\frac{x}{2}} \cdot 40 \cos{\left(2 x \right)}}{17} - 1\right)\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}\right)$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (-1 - (40*cos(2*x))*exp(x/2)/17 + ((10*exp(x/2))*sin(2*x))/17)*exp((-x)/2), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\frac{10 e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} + \left(- \frac{e^{\frac{x}{2}} \cdot 40 \cos{\left(2 x \right)}}{17} - 1\right)\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\frac{10 e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} + \left(- \frac{e^{\frac{x}{2}} \cdot 40 \cos{\left(2 x \right)}}{17} - 1\right)\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}}{x}\right)$$
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:
$$\left(\frac{10 e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} + \left(- \frac{e^{\frac{x}{2}} \cdot 40 \cos{\left(2 x \right)}}{17} - 1\right)\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} = \left(-1 - \frac{10 e^{- \frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} - \frac{40 e^{- \frac{x}{2}} \cos{\left(2 x \right)}}{17}\right) e^{\frac{x}{2}}$$
- No
$$\left(\frac{10 e^{\frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} + \left(- \frac{e^{\frac{x}{2}} \cdot 40 \cos{\left(2 x \right)}}{17} - 1\right)\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} = - \left(-1 - \frac{10 e^{- \frac{x}{2}} \sin{\left(2 x \right)}}{17} - \frac{40 e^{- \frac{x}{2}} \cos{\left(2 x \right)}}{17}\right) e^{\frac{x}{2}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = (-1-40*cos(2*x)*exp(x/2)/17+10*exp(x/2)*sin(2*x)/17)*exp(-x/2)