Sr Examen

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Gráfico de la función y = -exp(x*(3+sqrt(17))/2)-exp(x*(3-sqrt(17))/2)-136*cos(x/2)*exp(x)/293-16*exp(x)*sin(x/2)/293

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            /      ____\      /      ____\                               
          x*\3 + \/ 17 /    x*\3 - \/ 17 /          /x\  x       x    /x\
          --------------    --------------   136*cos|-|*e    16*e *sin|-|
                2                 2                 \2/               \2/
f(x) = - e               - e               - ------------- - ------------
                                                  293            293     
$$f{\left(x \right)} = - \frac{16 e^{x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- \frac{e^{x} 136 \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- e^{\frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - e^{\frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}}\right)\right)$$
f = -(16*exp(x))*sin(x/2)/293 - exp(x)*(136*cos(x/2))/293 - exp((x*(3 - sqrt(17)))/2) - exp((x*(3 + sqrt(17)))/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:
$$- \frac{16 e^{x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- \frac{e^{x} 136 \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- e^{\frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - e^{\frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}}\right)\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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 -exp((x*(3 + sqrt(17)))/2) - exp((x*(3 - sqrt(17)))/2) - (136*cos(x/2))*exp(x)/293 - (16*exp(x))*sin(x/2)/293.
$$\left(\left(- e^{\frac{0 \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}} - e^{\frac{0 \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}}\right) - \frac{e^{0} \cdot 136 \cos{\left(\frac{0}{2} \right)}}{293}\right) - \frac{16 e^{0} \sin{\left(\frac{0}{2} \right)}}{293}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{722}{293}$$
Punto:
(0, -722/293)
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
$$\frac{52 e^{x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} - \frac{144 e^{x} \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} - \left(\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{17}}{2}\right) e^{\frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - \left(\frac{3}{2} + \frac{\sqrt{17}}{2}\right) e^{\frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -0.56552662582239$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                                  ____                                           ____ 
                                                              0.282763312911195*\/ 17                       -0.282763312911195*\/ 17  
(-0.5655266258223896, -0.244547351013032 - 0.428146462971705*e                         - 0.428146462971705*e                         )


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:
$$x_{1} = -0.56552662582239$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, -0.56552662582239\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[-0.56552662582239, \infty\right)$$
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
$$\frac{496 e^{x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)} - 472 e^{x} \cos{\left(\frac{x}{2} \right)} - 293 \left(3 - \sqrt{17}\right)^{2} e^{\frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - 293 \left(3 + \sqrt{17}\right)^{2} e^{\frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}}}{1172} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- \frac{16 e^{x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- \frac{e^{x} 136 \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- e^{\frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - e^{\frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}}\right)\right)\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{16 e^{x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- \frac{e^{x} 136 \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- e^{\frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - e^{\frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}}\right)\right)\right) = -\infty$$
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 -exp((x*(3 + sqrt(17)))/2) - exp((x*(3 - sqrt(17)))/2) - (136*cos(x/2))*exp(x)/293 - (16*exp(x))*sin(x/2)/293, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- \frac{16 e^{x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- \frac{e^{x} 136 \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- e^{\frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - e^{\frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}}\right)\right)}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \frac{16 e^{x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- \frac{e^{x} 136 \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- e^{\frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - e^{\frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}}\right)\right)}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la derecha
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:
$$- \frac{16 e^{x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- \frac{e^{x} 136 \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- e^{\frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - e^{\frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}}\right)\right) = - e^{- \frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}} - e^{- \frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} + \frac{16 e^{- x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} - \frac{136 e^{- x} \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293}$$
- No
$$- \frac{16 e^{x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- \frac{e^{x} 136 \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \left(- e^{\frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - e^{\frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}}\right)\right) = e^{- \frac{x \left(3 + \sqrt{17}\right)}{2}} + e^{- \frac{x \left(3 - \sqrt{17}\right)}{2}} - \frac{16 e^{- x} \sin{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293} + \frac{136 e^{- x} \cos{\left(\frac{x}{2} \right)}}{293}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar