Sr Examen
Otras calculadoras
- Gráfico de la función implícita
- Derivadas paso a paso
- Integrales paso a paso
- Gráfico de la función paramétrica
- Gráfico en coordenadas polares
- Superficie especificada paramétricamente
- Superficie dada por la ecuación
- Curva en el espacio especificada paramétricamente
- Superficie de una figura limitada con líneas
- Puntos de cruce de las funciones
-
¿Cómo usar?
- Gráfico de la función y =:
-
y=(x+1)^3
-
y=2x
-
2*x^3-3*x
-
3-x^2
-
Expresiones idénticas
- sin2x-cos^2x
- seno de 2x menos coseno de al cuadrado x
- sin2x-cos2x
- sin2x-cos²x
- sin2x-cos en el grado 2x
-
Expresiones semejantes
- sin2x+cos^2x
-
Expresiones con funciones
- Coseno cos
- cos[x]/x^2
- cos(x-pi/3)-1
- cos(x)/(1+cos^2*2x)
- cos(1)/((3*x))
- cos(sqrt(x))+1
Gráfico de la función y = sin2x-cos^2x
Solución
Ha introducido
[src]
2 f(x) = sin(2*x) - cos (x)
$$f{\left(x \right)} = \sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}$$
f = sin(2*x) - cos(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:
$$\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:
Solución analítica
$$x_{1} = - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = \frac{\pi}{2}$$
Solución numérica
$$x_{1} = -49.8018348484359$$
$$x_{2} = -93.784131998693$$
$$x_{3} = 9.88842556977019$$
$$x_{4} = -21.5275009661277$$
$$x_{5} = -14.1371669411541$$
$$x_{6} = -5.81953769817878$$
$$x_{7} = 88.428241909515$$
$$x_{8} = -86.3937979737193$$
$$x_{9} = -1.5707963267949$$
$$x_{10} = 23.5619449019235$$
$$x_{11} = 57.0123153736171$$
$$x_{12} = 0.463647609000806$$
$$x_{13} = -27.8106862733073$$
$$x_{14} = 73.8274273593601$$
$$x_{15} = -20.4203522483337$$
$$x_{16} = 97.8530198702844$$
$$x_{17} = -95.8185759344887$$
$$x_{18} = 6.74683291618039$$
$$x_{19} = 20.4203522483337$$
$$x_{20} = -92.6769832808989$$
$$x_{21} = -59.2266128092053$$
$$x_{22} = 44.4459447592579$$
$$x_{23} = 67.5442420521806$$
$$x_{24} = 36.1283155162826$$
$$x_{25} = 58.1194640914112$$
$$x_{26} = -29.845130209103$$
$$x_{27} = 38.1627594520783$$
$$x_{28} = 16.1716108769498$$
$$x_{29} = -81.2177613843338$$
$$x_{30} = 7.85398163397448$$
$$x_{31} = -43.5186495412563$$
$$x_{32} = -15.2443156589482$$
$$x_{33} = 89.5353906273091$$
$$x_{34} = 47.5875374128477$$
$$x_{35} = 51.8362787842316$$
$$x_{36} = 80.1106126665397$$
$$x_{37} = 180.641577581413$$
$$x_{38} = -80.1106126665397$$
$$x_{39} = 45.553093477052$$
$$x_{40} = 22.4547961841294$$
$$x_{41} = -78.076168730744$$
$$x_{42} = 14.1371669411541$$
$$x_{43} = 72.7202786415661$$
$$x_{44} = -67.5442420521806$$
$$x_{45} = 42.4115008234622$$
$$x_{46} = -45.553093477052$$
$$x_{47} = -71.7929834235644$$
$$x_{48} = -58.1194640914112$$
$$x_{49} = -87.5009466915134$$
$$x_{50} = 28.7379814913089$$
$$x_{51} = -84.3593540379236$$
$$x_{52} = 94.7114272166946$$
$$x_{53} = -56.0850201556155$$
$$x_{54} = 53.8707227200273$$
$$x_{55} = 41.3043521056681$$
$$x_{56} = -37.2354642340767$$
$$x_{57} = -12.1027230053584$$
$$x_{58} = 60.1539080272069$$
$$x_{59} = 95.8185759344887$$
$$x_{60} = -65.5097981163849$$
$$x_{61} = 66.4370933343865$$
$$x_{62} = -34.0938715804869$$
$$x_{63} = -36.1283155162826$$
$$x_{64} = 1.5707963267949$$
$$x_{65} = -64.4026493985908$$
$$x_{66} = -51.8362787842316$$
$$x_{67} = -89.5353906273091$$
$$x_{68} = -100.067317305873$$
$$x_{69} = -30.9522789268971$$
$$x_{70} = -73.8274273593601$$
$$x_{71} = 29.845130209103$$
$$x_{72} = 86.3937979737193$$
$$x_{73} = 64.4026493985908$$
$$x_{74} = -23.5619449019235$$
$$x_{75} = 75.8618712951559$$
$$x_{76} = -42.4115008234622$$
$$x_{77} = 82.1450566023354$$
$$x_{78} = 31.8795741448987$$
$$x_{79} = 50.7291300664375$$
$$x_{80} = -7.85398163397448$$
o sea hay que resolver la ecuación:
$$\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:
Solución analítica
$$x_{1} = - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = \frac{\pi}{2}$$
Solución numérica
$$x_{1} = -49.8018348484359$$
$$x_{2} = -93.784131998693$$
$$x_{3} = 9.88842556977019$$
$$x_{4} = -21.5275009661277$$
$$x_{5} = -14.1371669411541$$
$$x_{6} = -5.81953769817878$$
$$x_{7} = 88.428241909515$$
$$x_{8} = -86.3937979737193$$
$$x_{9} = -1.5707963267949$$
$$x_{10} = 23.5619449019235$$
$$x_{11} = 57.0123153736171$$
$$x_{12} = 0.463647609000806$$
$$x_{13} = -27.8106862733073$$
$$x_{14} = 73.8274273593601$$
$$x_{15} = -20.4203522483337$$
$$x_{16} = 97.8530198702844$$
$$x_{17} = -95.8185759344887$$
$$x_{18} = 6.74683291618039$$
$$x_{19} = 20.4203522483337$$
$$x_{20} = -92.6769832808989$$
$$x_{21} = -59.2266128092053$$
$$x_{22} = 44.4459447592579$$
$$x_{23} = 67.5442420521806$$
$$x_{24} = 36.1283155162826$$
$$x_{25} = 58.1194640914112$$
$$x_{26} = -29.845130209103$$
$$x_{27} = 38.1627594520783$$
$$x_{28} = 16.1716108769498$$
$$x_{29} = -81.2177613843338$$
$$x_{30} = 7.85398163397448$$
$$x_{31} = -43.5186495412563$$
$$x_{32} = -15.2443156589482$$
$$x_{33} = 89.5353906273091$$
$$x_{34} = 47.5875374128477$$
$$x_{35} = 51.8362787842316$$
$$x_{36} = 80.1106126665397$$
$$x_{37} = 180.641577581413$$
$$x_{38} = -80.1106126665397$$
$$x_{39} = 45.553093477052$$
$$x_{40} = 22.4547961841294$$
$$x_{41} = -78.076168730744$$
$$x_{42} = 14.1371669411541$$
$$x_{43} = 72.7202786415661$$
$$x_{44} = -67.5442420521806$$
$$x_{45} = 42.4115008234622$$
$$x_{46} = -45.553093477052$$
$$x_{47} = -71.7929834235644$$
$$x_{48} = -58.1194640914112$$
$$x_{49} = -87.5009466915134$$
$$x_{50} = 28.7379814913089$$
$$x_{51} = -84.3593540379236$$
$$x_{52} = 94.7114272166946$$
$$x_{53} = -56.0850201556155$$
$$x_{54} = 53.8707227200273$$
$$x_{55} = 41.3043521056681$$
$$x_{56} = -37.2354642340767$$
$$x_{57} = -12.1027230053584$$
$$x_{58} = 60.1539080272069$$
$$x_{59} = 95.8185759344887$$
$$x_{60} = -65.5097981163849$$
$$x_{61} = 66.4370933343865$$
$$x_{62} = -34.0938715804869$$
$$x_{63} = -36.1283155162826$$
$$x_{64} = 1.5707963267949$$
$$x_{65} = -64.4026493985908$$
$$x_{66} = -51.8362787842316$$
$$x_{67} = -89.5353906273091$$
$$x_{68} = -100.067317305873$$
$$x_{69} = -30.9522789268971$$
$$x_{70} = -73.8274273593601$$
$$x_{71} = 29.845130209103$$
$$x_{72} = 86.3937979737193$$
$$x_{73} = 64.4026493985908$$
$$x_{74} = -23.5619449019235$$
$$x_{75} = 75.8618712951559$$
$$x_{76} = -42.4115008234622$$
$$x_{77} = 82.1450566023354$$
$$x_{78} = 31.8795741448987$$
$$x_{79} = 50.7291300664375$$
$$x_{80} = -7.85398163397448$$
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
$$2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} + 2 \cos{\left(2 x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} + 2 \cos{\left(2 x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
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
$$2 \left(- \sin^{2}{\left(x \right)} - 2 \sin{\left(2 x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - i \log{\left(- e^{\frac{i \operatorname{atan}{\left(\frac{4}{3} \right)}}{4}} \right)}$$
$$x_{2} = \frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4}{3} \right)}}{4}$$
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
$$\left(-\infty, - \pi + \operatorname{atan}{\left(\frac{\sin{\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4}{3} \right)}}{4} \right)}}{\cos{\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4}{3} \right)}}{4} \right)}} \right)}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4}{3} \right)}}{4}, \infty\right)$$
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$2 \left(- \sin^{2}{\left(x \right)} - 2 \sin{\left(2 x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - i \log{\left(- e^{\frac{i \operatorname{atan}{\left(\frac{4}{3} \right)}}{4}} \right)}$$
$$x_{2} = \frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4}{3} \right)}}{4}$$
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
$$\left(-\infty, - \pi + \operatorname{atan}{\left(\frac{\sin{\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4}{3} \right)}}{4} \right)}}{\cos{\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4}{3} \right)}}{4} \right)}} \right)}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{4}{3} \right)}}{4}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) = \left\langle -2, 1\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \left\langle -2, 1\right\rangle$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) = \left\langle -2, 1\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \left\langle -2, 1\right\rangle$$
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) = \left\langle -2, 1\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \left\langle -2, 1\right\rangle$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) = \left\langle -2, 1\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \left\langle -2, 1\right\rangle$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función sin(2*x) - cos(x)^2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)} = - \sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}$$
- No
$$\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)} = \sin{\left(2 x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Pues, comprobamos:
$$\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)} = - \sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}$$
- No
$$\sin{\left(2 x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)} = \sin{\left(2 x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar