Sr Examen

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Gráfico de la función y = -1-x-x^2-3*cos(2*x)/8-x^(3/2)+x^4*exp(7)/24

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                                          4  7
                 2   3*cos(2*x)    3/2   x *e 
f(x) = -1 - x - x  - ---------- - x    + -----
                         8                 24 
$$f{\left(x \right)} = \frac{x^{4} e^{7}}{24} + \left(- x^{\frac{3}{2}} + \left(\left(- x^{2} + \left(- x - 1\right)\right) - \frac{3 \cos{\left(2 x \right)}}{8}\right)\right)$$
f = (x^4*exp(7))/24 - x^(3/2) - x^2 - x - 1 - 3*cos(2*x)/8
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 -1 - x - x^2 - 3*cos(2*x)/8 - x^(3/2) + (x^4*exp(7))/24.
$$\left(\left(\left(\left(-1 - 0\right) - 0^{2}\right) - \frac{3 \cos{\left(0 \cdot 2 \right)}}{8}\right) - 0^{\frac{3}{2}}\right) + \frac{0^{4} e^{7}}{24}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{11}{8}$$
Punto:
(0, -11/8)
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
$$\frac{x^{2} e^{7}}{2} + \frac{3 \cos{\left(2 x \right)}}{2} - 2 - \frac{3}{4 \sqrt{x}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0.0767002073945915$$

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
$$\left[0.0767002073945915, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 0.0767002073945915\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
False

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
False

True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \lim_{x \to \infty}\left(\frac{x^{4} e^{7}}{24} + \left(- x^{\frac{3}{2}} + \left(\left(- x^{2} + \left(- x - 1\right)\right) - \frac{3 \cos{\left(2 x \right)}}{8}\right)\right)\right)$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función -1 - x - x^2 - 3*cos(2*x)/8 - x^(3/2) + (x^4*exp(7))/24, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\frac{x^{4} e^{7}}{24} + \left(- x^{\frac{3}{2}} + \left(\left(- x^{2} + \left(- x - 1\right)\right) - \frac{3 \cos{\left(2 x \right)}}{8}\right)\right)}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{x^{4} e^{7}}{24} + \left(- x^{\frac{3}{2}} + \left(\left(- x^{2} + \left(- x - 1\right)\right) - \frac{3 \cos{\left(2 x \right)}}{8}\right)\right)}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\frac{x^{4} e^{7}}{24} + \left(- x^{\frac{3}{2}} + \left(\left(- x^{2} + \left(- x - 1\right)\right) - \frac{3 \cos{\left(2 x \right)}}{8}\right)\right) = - x^{2} + x - \left(- x\right)^{\frac{3}{2}} + \frac{x^{4} e^{7}}{24} - \frac{3 \cos{\left(2 x \right)}}{8} - 1$$
- No
$$\frac{x^{4} e^{7}}{24} + \left(- x^{\frac{3}{2}} + \left(\left(- x^{2} + \left(- x - 1\right)\right) - \frac{3 \cos{\left(2 x \right)}}{8}\right)\right) = x^{2} - x + \left(- x\right)^{\frac{3}{2}} - \frac{x^{4} e^{7}}{24} + \frac{3 \cos{\left(2 x \right)}}{8} + 1$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar