Sr Examen

Gráfico de la función y = sqrt(cos(2*x))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
         __________
f(x) = \/ cos(2*x) 
f(x)=cos(2x)f{\left(x \right)} = \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}
f = sqrt(cos(2*x))
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-10100.02.0
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:
cos(2x)=0\sqrt{\cos{\left(2 x \right)}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=π4x_{1} = \frac{\pi}{4}
x2=3π4x_{2} = \frac{3 \pi}{4}
Solución numérica
x1=0.785398163397448x_{1} = 0.785398163397448
x2=2.35619449019234x_{2} = 2.35619449019234
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(cos(2*x)).
cos(02)\sqrt{\cos{\left(0 \cdot 2 \right)}}
Resultado:
f(0)=1f{\left(0 \right)} = 1
Punto:
(0, 1)
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
sin(2x)cos(2x)=0- \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{\sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=0x_{1} = 0
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Signos de extremos en los puntos:
(0, 1)

 pi    
(--, I)
 2     


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
Puntos máximos de la función:
x2=0x_{2} = 0
Decrece en los intervalos
(,0]\left(-\infty, 0\right]
Crece en los intervalos
[0,)\left[0, \infty\right)
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
(sin2(2x)cos32(2x)+2cos(2x))=0- (\frac{\sin^{2}{\left(2 x \right)}}{\cos^{\frac{3}{2}}{\left(2 x \right)}} + 2 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}) = 0
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limxcos(2x)=0,1\lim_{x \to -\infty} \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}} = \left\langle 0, 1\right\rangle
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=0,1y = \left\langle 0, 1\right\rangle
limxcos(2x)=0,1\lim_{x \to \infty} \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}} = \left\langle 0, 1\right\rangle
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=0,1y = \left\langle 0, 1\right\rangle
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función sqrt(cos(2*x)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(cos(2x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(cos(2x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
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:
cos(2x)=cos(2x)\sqrt{\cos{\left(2 x \right)}} = \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}
- Sí
cos(2x)=cos(2x)\sqrt{\cos{\left(2 x \right)}} = - \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}
- No
es decir, función
es
par