Sr Examen

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Gráfico de la función y = sqrt(1)-4*x^2*asin(2*x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
         ___      2          
f(x) = \/ 1  - 4*x *asin(2*x)
$$f{\left(x \right)} = - 4 x^{2} \operatorname{asin}{\left(2 x \right)} + \sqrt{1}$$
f = -4*x^2*asin(2*x) + sqrt(1)
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:
$$- 4 x^{2} \operatorname{asin}{\left(2 x \right)} + \sqrt{1} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 0.461305617378846$$
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 sqrt(1) - 4*x^2*asin(2*x).
$$- 4 \cdot 0^{2} \operatorname{asin}{\left(0 \cdot 2 \right)} + \sqrt{1}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 1$$
Punto:
(0, 1)
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
$$- 8 \left(\frac{4 x^{3}}{\left(1 - 4 x^{2}\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{4 x}{\sqrt{1 - 4 x^{2}}} + \operatorname{asin}{\left(2 x \right)}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$

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
$$\left(-\infty, 0\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[0, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- 4 x^{2} \operatorname{asin}{\left(2 x \right)} + \sqrt{1}\right) = 1 - \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 1 - \infty i$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(- 4 x^{2} \operatorname{asin}{\left(2 x \right)} + \sqrt{1}\right) = 1 + \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 1 + \infty i$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función sqrt(1) - 4*x^2*asin(2*x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 4 x^{2} \operatorname{asin}{\left(2 x \right)} + \sqrt{1}}{x}\right) = \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 4 x^{2} \operatorname{asin}{\left(2 x \right)} + \sqrt{1}}{x}\right) = \infty i$$
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:
$$- 4 x^{2} \operatorname{asin}{\left(2 x \right)} + \sqrt{1} = 4 x^{2} \operatorname{asin}{\left(2 x \right)} + \sqrt{1}$$
- No
$$- 4 x^{2} \operatorname{asin}{\left(2 x \right)} + \sqrt{1} = - 4 x^{2} \operatorname{asin}{\left(2 x \right)} - \sqrt{1}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar