Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = 1,38*x-0.89*sin(pi*x/2)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                    /pi*x\
              89*sin|----|
       69*x         \ 2  /
f(x) = ---- - ------------
        50        100     
$$f{\left(x \right)} = \frac{69 x}{50} - \frac{89 \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{100}$$
f = 69*x/50 - 89*sin((pi*x)/2)/100
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:
$$\frac{69 x}{50} - \frac{89 \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{100} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = 0.177331083497423$$
$$x_{3} = -0.177331083497423$$
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 69*x/50 - 89*sin((pi*x)/2)/100.
$$\frac{0 \cdot 69}{50} - \frac{89 \sin{\left(\frac{0 \pi}{2} \right)}}{100}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 0$$
Punto:
(0, 0)
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
$$- \frac{89 \pi \cos{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{200} + \frac{69}{50} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{2 \operatorname{acos}{\left(\frac{276}{89 \pi} \right)}}{\pi}$$
$$x_{2} = - \frac{2 \operatorname{acos}{\left(\frac{276}{89 \pi} \right)}}{\pi} + 4$$
Signos de extremos en los puntos:
                          ______________                  
                         /      76176                     
       / 276 \    89*   /  1 - --------           / 276 \ 
 2*acos|-----|         /              2    69*acos|-----| 
       \89*pi/       \/        7921*pi            \89*pi/ 
(-------------, - ---------------------- + --------------)
       pi                  100                 25*pi      

                                /   /        / 276 \\\                  
                                |   |    acos|-----|||                  
           / 276 \              |   |        \89*pi/||          / 276 \ 
     2*acos|-----|        89*sin|pi*|2 - -----------||   69*acos|-----| 
           \89*pi/  138         \   \         pi    //          \89*pi/ 
(4 - -------------, --- - ---------------------------- - --------------)
           pi        25               100                    25*pi      


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:
$$x_{1} = \frac{2 \operatorname{acos}{\left(\frac{276}{89 \pi} \right)}}{\pi}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = - \frac{2 \operatorname{acos}{\left(\frac{276}{89 \pi} \right)}}{\pi} + 4$$
Decrece en los intervalos
$$\left[\frac{2 \operatorname{acos}{\left(\frac{276}{89 \pi} \right)}}{\pi}, - \frac{2 \operatorname{acos}{\left(\frac{276}{89 \pi} \right)}}{\pi} + 4\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{2 \operatorname{acos}{\left(\frac{276}{89 \pi} \right)}}{\pi}\right] \cup \left[- \frac{2 \operatorname{acos}{\left(\frac{276}{89 \pi} \right)}}{\pi} + 4, \infty\right)$$
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
$$\frac{89 \pi^{2} \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{400} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = 2$$

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
$$\left[0, 2\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 0\right] \cup \left[2, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{69 x}{50} - \frac{89 \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{100}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{69 x}{50} - \frac{89 \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{100}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la derecha
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función 69*x/50 - 89*sin((pi*x)/2)/100, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\frac{69 x}{50} - \frac{89 \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{100}}{x}\right) = \frac{69}{50}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = \frac{69 x}{50}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{69 x}{50} - \frac{89 \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{100}}{x}\right) = \frac{69}{50}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = \frac{69 x}{50}$$
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:
$$\frac{69 x}{50} - \frac{89 \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{100} = - \frac{69 x}{50} + \frac{89 \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{100}$$
- No
$$\frac{69 x}{50} - \frac{89 \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{100} = \frac{69 x}{50} - \frac{89 \sin{\left(\frac{\pi x}{2} \right)}}{100}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar