Sr Examen

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tan(x)-x
Trazado el gráfico de la función/ tan(x)-x

Gráfico de la función y = tan(x)-x

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src] 
f(x) = tan(x) - x
f(x)=−x+tan⁡(x)f{\left(x \right)} = - x + \tan{\left(x \right)} 
f = -x + tan(x)
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-200200
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+tan⁡(x)=0- x + \tan{\left(x \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
x1=−6.59502461620963⋅10−5x_{1} = -6.59502461620963 \cdot 10^{-5}
x2=−8.82684063205616⋅10−5x_{2} = -8.82684063205616 \cdot 10^{-5}
x3=−2.75580031449332⋅10−5x_{3} = -2.75580031449332 \cdot 10^{-5}
x4=−3.00792945031697⋅10−5x_{4} = -3.00792945031697 \cdot 10^{-5}
x5=−7.31681729431938⋅10−5x_{5} = -7.31681729431938 \cdot 10^{-5}
x6=0.000119507009180496x_{6} = 0.000119507009180496
x7=1.21260336366612⋅10−5x_{7} = 1.21260336366612 \cdot 10^{-5}
x8=0.000146506647249699x_{8} = 0.000146506647249699
x9=9.97496086086397⋅10−5x_{9} = 9.97496086086397 \cdot 10^{-5}
x10=−2.23734878030807⋅10−5x_{10} = -2.23734878030807 \cdot 10^{-5}
x11=1.65582562800572⋅10−5x_{11} = 1.65582562800572 \cdot 10^{-5}
x12=−2.94927781719196⋅10−5x_{12} = -2.94927781719196 \cdot 10^{-5}
x13=−0.000145050419699602x_{13} = -0.000145050419699602
x14=−0.000143537633323348x_{14} = -0.000143537633323348
x15=0x_{15} = 0
x16=2.21778156794516⋅10−5x_{16} = 2.21778156794516 \cdot 10^{-5}
x17=−7.72525183693771x_{17} = -7.72525183693771
x18=0.000120073454858537x_{18} = 0.000120073454858537
x19=−1.66895366705073⋅10−5x_{19} = -1.66895366705073 \cdot 10^{-5}
x20=−0.000118512578457249x_{20} = -0.000118512578457249
x21=−2.82329687445857⋅10−5x_{21} = -2.82329687445857 \cdot 10^{-5}
x22=9.62430943053998⋅10−5x_{22} = 9.62430943053998 \cdot 10^{-5}
x23=0.000143547853574156x_{23} = 0.000143547853574156
x24=−4.20993198165494⋅10−5x_{24} = -4.20993198165494 \cdot 10^{-5}
x25=3.54105391921111⋅10−5x_{25} = 3.54105391921111 \cdot 10^{-5}
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 tan(x) - x.
tan⁡(0)−0\tan{\left(0 \right)} - 0
Resultado:
f(0)=0f{\left(0 \right)} = 0
Punto:
(0, 0)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
ddxf(x)=0\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:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} =
primera derivada
tan⁡2(x)=0\tan^{2}{\left(x \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=0x_{1} = 0
Signos de extremos en los puntos:
(0, 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:
La función no tiene puntos mínimos
La función no tiene puntos máximos
Crece en todo el eje numérico
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
d2dx2f(x)=0\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:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} =
segunda derivada
2(tan⁡2(x)+1)tan⁡(x)=02 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=0x_{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
[0,∞)\left[0, \infty\right)
Convexa en los intervalos
(−∞,0]\left(-\infty, 0\right]
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=lim⁡x→−∞(−x+tan⁡(x))y = \lim_{x \to -\infty}\left(- x + \tan{\left(x \right)}\right)
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=lim⁡x→∞(−x+tan⁡(x))y = \lim_{x \to \infty}\left(- x + \tan{\left(x \right)}\right)
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función tan(x) - x, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
y=xlim⁡x→−∞(−x+tan⁡(x)x)y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- x + \tan{\left(x \right)}}{x}\right)
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
y=xlim⁡x→∞(−x+tan⁡(x)x)y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{- x + \tan{\left(x \right)}}{x}\right)
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+tan⁡(x)=x−tan⁡(x)- x + \tan{\left(x \right)} = x - \tan{\left(x \right)}
- No
−x+tan⁡(x)=−x+tan⁡(x)- x + \tan{\left(x \right)} = - x + \tan{\left(x \right)}
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = tan(x)-x
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