Sr Examen

Gráfico de la función y = log(x)/cot(x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       log(x)
f(x) = ------
       cot(x)
$$f{\left(x \right)} = \frac{\log{\left(x \right)}}{\cot{\left(x \right)}}$$
f = log(x)/cot(x)
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 1.5707963267949$$
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:
$$\frac{\log{\left(x \right)}}{\cot{\left(x \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 1$$
Solución numérica
$$x_{1} = 31.4159265358979$$
$$x_{2} = 69.1150383789755$$
$$x_{3} = -6.28318530717959$$
$$x_{4} = -56.5486677646163$$
$$x_{5} = -59.6902604182061$$
$$x_{6} = 53.4070751110265$$
$$x_{7} = -87.9645943005142$$
$$x_{8} = -40.8407044966673$$
$$x_{9} = -78.5398163397448$$
$$x_{10} = 28.2743338823081$$
$$x_{11} = -62.8318530717959$$
$$x_{12} = 62.8318530717959$$
$$x_{13} = 9.42477796076938$$
$$x_{14} = 50.2654824574367$$
$$x_{15} = -3.14159265358979$$
$$x_{16} = -97.3893722612836$$
$$x_{17} = -34.5575191894877$$
$$x_{18} = -12.5663706143592$$
$$x_{19} = 34.5575191894877$$
$$x_{20} = -47.1238898038469$$
$$x_{21} = -72.2566310325652$$
$$x_{22} = 65.9734457253857$$
$$x_{23} = -100.530964914873$$
$$x_{24} = 3.14159265358979$$
$$x_{25} = -53.4070751110265$$
$$x_{26} = -21.9911485751286$$
$$x_{27} = 78.5398163397448$$
$$x_{28} = -75.398223686155$$
$$x_{29} = 59.6902604182061$$
$$x_{30} = -9.42477796076938$$
$$x_{31} = 100.530964914873$$
$$x_{32} = -28.2743338823081$$
$$x_{33} = 21.9911485751286$$
$$x_{34} = 91.106186954104$$
$$x_{35} = 84.8230016469244$$
$$x_{36} = -37.6991118430775$$
$$x_{37} = 12.5663706143592$$
$$x_{38} = -91.106186954104$$
$$x_{39} = -94.2477796076938$$
$$x_{40} = 15.707963267949$$
$$x_{41} = 18.8495559215388$$
$$x_{42} = 40.8407044966673$$
$$x_{43} = -18.8495559215388$$
$$x_{44} = -69.1150383789755$$
$$x_{45} = -81.6814089933346$$
$$x_{46} = 81.6814089933346$$
$$x_{47} = -43.9822971502571$$
$$x_{48} = -25.1327412287183$$
$$x_{49} = 94.2477796076938$$
$$x_{50} = 87.9645943005142$$
$$x_{51} = 47.1238898038469$$
$$x_{52} = -15.707963267949$$
$$x_{53} = -84.8230016469244$$
$$x_{54} = -65.9734457253857$$
$$x_{55} = 6.28318530717959$$
$$x_{56} = 97.3893722612836$$
$$x_{57} = 37.6991118430775$$
$$x_{58} = 43.9822971502571$$
$$x_{59} = 56.5486677646163$$
$$x_{60} = 25.1327412287183$$
$$x_{61} = 75.398223686155$$
$$x_{62} = -31.4159265358979$$
$$x_{63} = -50.2654824574367$$
$$x_{64} = 72.2566310325652$$
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 log(x)/cot(x).
$$\frac{\log{\left(0 \right)}}{\cot{\left(0 \right)}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \text{NaN}$$
- no hay soluciones de la ecuación
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
$$\frac{\left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(x \right)}}{\cot^{2}{\left(x \right)}} + \frac{1}{x \cot{\left(x \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0.409977630046773$$
Signos de extremos en los puntos:
(0.40997763004677323, -0.387516365176934)


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:
$$x_{1} = 0.409977630046773$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[0.409977630046773, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, 0.409977630046773\right]$$
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 1.5707963267949$$
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:
$$y = \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\cot{\left(x \right)}}\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\cot{\left(x \right)}}\right)$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función log(x)/cot(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:
$$y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x \cot{\left(x \right)}}\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x \cot{\left(x \right)}}\right)$$
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:
$$\frac{\log{\left(x \right)}}{\cot{\left(x \right)}} = - \frac{\log{\left(- x \right)}}{\cot{\left(x \right)}}$$
- No
$$\frac{\log{\left(x \right)}}{\cot{\left(x \right)}} = \frac{\log{\left(- x \right)}}{\cot{\left(x \right)}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = log(x)/cot(x)