Sr Examen

Gráfico de la función y = cot(5*x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
f(x) = cot(5*x)
f(x)=cot(5x)f{\left(x \right)} = \cot{\left(5 x \right)}
f = cot(5*x)
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-10001000
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:
cot(5x)=0\cot{\left(5 x \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=π10x_{1} = \frac{\pi}{10}
Solución numérica
x1=88.2787535658732x_{1} = 88.2787535658732
x2=4.08407044966673x_{2} = 4.08407044966673
x3=85.7654794430014x_{3} = -85.7654794430014
x4=48.0663675999238x_{4} = -48.0663675999238
x5=42.4115008234622x_{5} = 42.4115008234622
x6=27.9601746169492x_{6} = -27.9601746169492
x7=29.845130209103x_{7} = -29.845130209103
x8=26.0752190247953x_{8} = -26.0752190247953
x9=75.712382951514x_{9} = -75.712382951514
x10=39.8982267005904x_{10} = 39.8982267005904
x11=36.1283155162826x_{11} = -36.1283155162826
x12=86.3937979737193x_{12} = 86.3937979737193
x13=76.340701482232x_{13} = 76.340701482232
x14=19.7920337176157x_{14} = -19.7920337176157
x15=16.0221225333079x_{15} = -16.0221225333079
x16=27.9601746169492x_{16} = 27.9601746169492
x17=54.3495529071034x_{17} = 54.3495529071034
x18=95.8185759344887x_{18} = -95.8185759344887
x19=38.0132711084365x_{19} = -38.0132711084365
x20=14.1371669411541x_{20} = -14.1371669411541
x21=46.18141200777x_{21} = 46.18141200777
x22=96.4468944652067x_{22} = 96.4468944652067
x23=58.1194640914112x_{23} = 58.1194640914112
x24=39.8982267005904x_{24} = -39.8982267005904
x25=70.0575161750524x_{25} = -70.0575161750524
x26=12.2522113490002x_{26} = 12.2522113490002
x27=2.19911485751286x_{27} = 2.19911485751286
x28=23.5619449019235x_{28} = -23.5619449019235
x29=93.9336203423348x_{29} = -93.9336203423348
x30=92.0486647501809x_{30} = 92.0486647501809
x31=77.5973385436679x_{31} = -77.5973385436679
x32=98.3318500573605x_{32} = 98.3318500573605
x33=5.96902604182061x_{33} = 5.96902604182061
x34=22.3053078404875x_{34} = 22.3053078404875
x35=49.9513231920777x_{35} = 49.9513231920777
x36=38.0132711084365x_{36} = 38.0132711084365
x37=67.5442420521806x_{37} = -67.5442420521806
x38=11.6238928182822x_{38} = -11.6238928182822
x39=80.1106126665397x_{39} = -80.1106126665397
x40=41.7831822927443x_{40} = -41.7831822927443
x41=1.5707963267949x_{41} = -1.5707963267949
x42=36.1283155162826x_{42} = 36.1283155162826
x43=99.5884871187965x_{43} = -99.5884871187965
x44=49.9513231920777x_{44} = -49.9513231920777
x45=44.2964564156161x_{45} = 44.2964564156161
x46=93.9336203423348x_{46} = 93.9336203423348
x47=10.3672557568463x_{47} = 10.3672557568463
x48=83.8805238508475x_{48} = 83.8805238508475
x49=60.0044196835651x_{49} = 60.0044196835651
x50=66.2876049907446x_{50} = 66.2876049907446
x51=60.0044196835651x_{51} = -60.0044196835651
x52=45.553093477052x_{52} = -45.553093477052
x53=4.08407044966673x_{53} = -4.08407044966673
x54=89.5353906273091x_{54} = -89.5353906273091
x55=9.73893722612836x_{55} = -9.73893722612836
x56=97.7035315266426x_{56} = -97.7035315266426
x57=26.0752190247953x_{57} = 26.0752190247953
x58=71.9424717672063x_{58} = 71.9424717672063
x59=48.0663675999238x_{59} = 48.0663675999238
x60=33.6150413934108x_{60} = -33.6150413934108
x61=20.4203522483337x_{61} = 20.4203522483337
x62=61.8893752757189x_{62} = -61.8893752757189
x63=17.9070781254618x_{63} = 17.9070781254618
x64=21.6769893097696x_{64} = -21.6769893097696
x65=74.4557458900781x_{65} = 74.4557458900781
x66=52.4645973149496x_{66} = 52.4645973149496
x67=32.3584043319749x_{67} = 32.3584043319749
x68=81.9955682586936x_{68} = -81.9955682586936
x69=87.6504350351552x_{69} = -87.6504350351552
x70=63.7743308678728x_{70} = -63.7743308678728
x71=58.1194640914112x_{71} = -58.1194640914112
x72=34.2433599241287x_{72} = 34.2433599241287
x73=31.7300858012569x_{73} = -31.7300858012569
x74=92.0486647501809x_{74} = -92.0486647501809
x75=24.1902634326414x_{75} = 24.1902634326414
x76=80.1106126665397x_{76} = 80.1106126665397
x77=7.85398163397448x_{77} = 7.85398163397448
x78=5.96902604182061x_{78} = -5.96902604182061
x79=68.1725605828985x_{79} = 68.1725605828985
x80=29.845130209103x_{80} = 29.845130209103
x81=56.2345084992573x_{81} = 56.2345084992573
x82=14.1371669411541x_{82} = 14.1371669411541
x83=17.9070781254618x_{83} = -17.9070781254618
x84=53.7212343763855x_{84} = -53.7212343763855
x85=65.6592864600267x_{85} = -65.6592864600267
x86=71.9424717672063x_{86} = -71.9424717672063
x87=61.8893752757189x_{87} = 61.8893752757189
x88=16.0221225333079x_{88} = 16.0221225333079
x89=78.2256570743859x_{89} = 78.2256570743859
x90=90.1637091580271x_{90} = 90.1637091580271
x91=55.6061899685393x_{91} = -55.6061899685393
x92=64.4026493985908x_{92} = 64.4026493985908
x93=73.8274273593601x_{93} = -73.8274273593601
x94=43.6681378848981x_{94} = -43.6681378848981
x95=51.8362787842316x_{95} = -51.8362787842316
x96=7.85398163397448x_{96} = -7.85398163397448
x97=100.216805649514x_{97} = 100.216805649514
x98=81.9955682586936x_{98} = 81.9955682586936
x99=70.0575161750524x_{99} = 70.0575161750524
x100=83.8805238508475x_{100} = -83.8805238508475
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 cot(5*x).
cot(05)\cot{\left(0 \cdot 5 \right)}
Resultado:
f(0)=~f{\left(0 \right)} = \tilde{\infty}
signof no cruza Y
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
5cot2(5x)5=0- 5 \cot^{2}{\left(5 x \right)} - 5 = 0
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
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
50(cot2(5x)+1)cot(5x)=050 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \cot{\left(5 x \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=π10x_{1} = \frac{\pi}{10}

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
(,π10]\left(-\infty, \frac{\pi}{10}\right]
Convexa en los intervalos
[π10,)\left[\frac{\pi}{10}, \infty\right)
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limxcot(5x)=cot()\lim_{x \to -\infty} \cot{\left(5 x \right)} = - \cot{\left(\infty \right)}
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=cot()y = - \cot{\left(\infty \right)}
limxcot(5x)=cot()\lim_{x \to \infty} \cot{\left(5 x \right)} = \cot{\left(\infty \right)}
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=cot()y = \cot{\left(\infty \right)}
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función cot(5*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=xlimx(cot(5x)x)y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\cot{\left(5 x \right)}}{x}\right)
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
y=xlimx(cot(5x)x)y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\cot{\left(5 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:
cot(5x)=cot(5x)\cot{\left(5 x \right)} = - \cot{\left(5 x \right)}
- No
cot(5x)=cot(5x)\cot{\left(5 x \right)} = \cot{\left(5 x \right)}
- Sí
es decir, función
es
impar
Gráfico
Gráfico de la función y = cot(5*x)