Sr Examen

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Gráfico de la función y = ((1+sqrt(5))^(n+2)-(1-sqrt(5))^(n+2))/((2*((1+sqrt(5))^(n+1)-(1-sqrt(5))^(n+1))))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                    n + 2              n + 2  
         /      ___\        /      ___\       
         \1 + \/ 5 /      - \1 - \/ 5 /       
f(n) = ---------------------------------------
         /           n + 1              n + 1\
         |/      ___\        /      ___\     |
       2*\\1 + \/ 5 /      - \1 - \/ 5 /     /
$$f{\left(n \right)} = \frac{- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 2} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 2}}{2 \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 1} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 1}\right)}$$
f = (-(1 - sqrt(5))^(n + 2) + (1 + sqrt(5))^(n + 2))/((2*(-(1 - sqrt(5))^(n + 1) + (1 + sqrt(5))^(n + 1))))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$n_{1} = -1$$
Puntos de cruce con el eje de coordenadas X
El gráfico de la función cruce el eje N con f = 0
o sea hay que resolver la ecuación:
$$\frac{- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 2} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 2}}{2 \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 1} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 1}\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje N:

Solución numérica
$$n_{1} = -2$$
Puntos de cruce con el eje de coordenadas Y
El gráfico cruce el eje Y cuando n es igual a 0:
sustituimos n = 0 en ((1 + sqrt(5))^(n + 2) - (1 - sqrt(5))^(n + 2))/((2*((1 + sqrt(5))^(n + 1) - (1 - sqrt(5))^(n + 1)))).
$$\frac{- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{2} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{2}}{2 \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{1} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{1}\right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{\sqrt{5} \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{2} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{2}\right)}{20}$$
Punto:
(0, sqrt(5)*((1 + sqrt(5))^2 - (1 - sqrt(5))^2)/20)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
$$\frac{d}{d n} f{\left(n \right)} = 0$$
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
$$\frac{d}{d n} f{\left(n \right)} = $$
primera derivada
$$\frac{\left(2 \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 1} \left(\log{\left(-1 + \sqrt{5} \right)} + i \pi\right) - 2 \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 1} \log{\left(1 + \sqrt{5} \right)}\right) \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 2} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 2}\right)}{4 \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 1} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 1}\right)^{2}} + \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 2} \left(\log{\left(-1 + \sqrt{5} \right)} + i \pi\right) + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 2} \log{\left(1 + \sqrt{5} \right)}\right) \frac{1}{2 \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 1} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 1}\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
Asíntotas verticales
Hay:
$$n_{1} = -1$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con n->+oo y n->-oo
No se ha logrado calcular el límite a la izquierda
$$\lim_{n \to -\infty}\left(\frac{- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 2} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 2}}{2 \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 1} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 1}\right)}\right)$$
No se ha logrado calcular el límite a la derecha
$$\lim_{n \to \infty}\left(\frac{- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 2} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 2}}{2 \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 1} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 1}\right)}\right)$$
Paridad e imparidad de la función
Comprobemos si la función es par o impar mediante las relaciones f = f(-n) и f = -f(-n).
Pues, comprobamos:
$$\frac{- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 2} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 2}}{2 \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 1} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 1}\right)} = \frac{- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{2 - n} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{2 - n}}{- 2 \left(1 - \sqrt{5}\right)^{1 - n} + 2 \left(1 + \sqrt{5}\right)^{1 - n}}$$
- No
$$\frac{- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 2} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 2}}{2 \left(- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{n + 1} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{n + 1}\right)} = - \frac{- \left(1 - \sqrt{5}\right)^{2 - n} + \left(1 + \sqrt{5}\right)^{2 - n}}{- 2 \left(1 - \sqrt{5}\right)^{1 - n} + 2 \left(1 + \sqrt{5}\right)^{1 - n}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar