2/pi*x\
cos |----|*(1 + x)
\ 4 /
f(x) = ------------------
x
f(x)=x(x+1)cos2(4πx)
f = ((x + 1)*cos((pi*x)/4)^2)/x
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente: x1=0
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: x(x+1)cos2(4πx)=0 Resolvermos esta ecuación Puntos de cruce con el eje X:
El gráfico cruce el eje Y cuando x es igual a 0: sustituimos x = 0 en (cos((pi*x)/4)^2*(1 + x))/x. 0cos2(40π) Resultado: f(0)=∞~ signof no cruza Y
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación dxdf(x)=0 (la derivada es igual a cero), y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función: dxdf(x)= primera derivada x−2π(x+1)sin(4πx)cos(4πx)+cos2(4πx)−x2(x+1)cos2(4πx)=0 Resolvermos esta ecuación Raíces de esta ecuación x1=−2 x2=2 Signos de extremos en los puntos:
(-2, 0)
(2, 0)
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: x1=−2 x2=2 La función no tiene puntos máximos Decrece en los intervalos [2,∞) Crece en los intervalos (−∞,−2]
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación dx2d2f(x)=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: dx2d2f(x)= segunda derivada x8π(π(x+1)(sin2(4πx)−cos2(4πx))−8sin(4πx)cos(4πx))+x(π(x+1)sin(4πx)−2cos(4πx))cos(4πx)+x22(x+1)cos2(4πx)=0 Resolvermos esta ecuación Raíces de esta ecuación x1=44.9996028704428 x2=−31.0008536093723 x3=−85.0001143749339 x4=−15.0036931994676 x5=−23.0015572519595 x6=18.9979377413296 x7=−13.0054432541212 x8=96.9999141708959 x9=10.9942059886459 x10=52.9997133756277 x11=38.9994888660358 x12=−51.000313896626 x13=−37.0006189745222 x14=−57.0002567704716 x15=74.9998590011155 x16=26.9989529792397 x17=−35.0006687223095 x18=−25.0013851152113 x19=−65.0001967550027 x20=80.9998770033365 x21=88.999898081113 x22=40.9995219605996 x23=−3.0944985600091 x24=−27.0011272880282 x25=−89.0001042345009 x26=−91.0000982779299 x27=−67.0001815606124 x28=72.9998486406245 x29=−59.0002343114102 x30=−39.0005379923011 x31=−43.0004421616485 x32=−47.0003698293801 x33=−1.614150703963 x34=102.999924798238 x35=−69.000174348217 x36=92.9999066437242 x37=50.9996981653844 x38=90.9999038579305 x39=−61.0002237758992 x40=2.94416537967508 x41=380.999994421377 x42=70.9998428586052 x43=16.9972505899113 x44=−87.0001075427893 x45=−11.0069285099769 x46=104.999926730846 x47=32.9992635820045 x48=58.9997734936612 x49=−93.0000953851793 x50=−9.01200286161397 x51=98.9999186505986 x52=12.9953233745264 x53=14.9967639467234 x54=−21.0019878533421 x55=−95.0000901607308 x56=−83.0001181823166 x57=48.9996648501043 x58=94.9999117171202 x59=−45.0004151584059 x60=86.9998949005943 x61=−49.0003490998428 x62=−19.0022898196266 x63=−5.04433678704151 x64=62.9998009955008 x65=76.9998639235117 x66=−63.000205420042 x67=66.9998237765818 x68=−17.0030898885942 x69=−53.0002976385393 x70=−55.0002697559914 x71=68.999830630629 x72=60.999783437987 x73=56.9997520770949 x74=78.9998727782642 x75=84.9998882840567 x76=−79.0001304825544 x77=−71.0001616289714 x78=82.999884630574 x79=64.9998092038565 x80=30.999199612962 x81=54.99973987063 x82=−41.0005019053572 x83=−75.0001448080093 x84=36.9994135457222 x85=−29.0010200422274 x86=42.9995779111432 x87=−73.00015556184 x88=100.99992082309 x89=−7.01740170165913 x90=−81.0001260704169 x91=46.999645563784 x92=28.9990477660696 x93=34.9993683584672 x94=8.99032715593967 x95=−77.0001396559479 x96=−33.0007823359871 Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función: Puntos donde hay indeterminación: x1=0
x→0−limx8π(π(x+1)(sin2(4πx)−cos2(4πx))−8sin(4πx)cos(4πx))+x(π(x+1)sin(4πx)−2cos(4πx))cos(4πx)+x22(x+1)cos2(4πx)=−∞ x→0+limx8π(π(x+1)(sin2(4πx)−cos2(4πx))−8sin(4πx)cos(4πx))+x(π(x+1)sin(4πx)−2cos(4πx))cos(4πx)+x22(x+1)cos2(4πx)=∞ - los límites no son iguales, signo x1=0 - es el punto de flexión
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 [380.999994421377,∞) Convexa en los intervalos (−∞,−95.0000901607308]
Asíntotas verticales
Hay: x1=0
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo x→−∞lim(x(x+1)cos2(4πx))=⟨0,1⟩ Tomamos como el límite es decir, ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda: y=⟨0,1⟩ x→∞lim(x(x+1)cos2(4πx))=⟨0,1⟩ Tomamos como el límite es decir, ecuación de la asíntota horizontal a la derecha: y=⟨0,1⟩
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (cos((pi*x)/4)^2*(1 + x))/x, dividida por x con x->+oo y x ->-oo x→−∞lim(x2(x+1)cos2(4πx))=0 Tomamos como el límite es decir, la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha x→∞lim(x2(x+1)cos2(4πx))=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: x(x+1)cos2(4πx)=−x(1−x)cos2(4πx) - No x(x+1)cos2(4πx)=x(1−x)cos2(4πx) - No es decir, función no es par ni impar