Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = arctg(1/(x^4-1))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           /  1   \
f(x) = atan|------|
           | 4    |
           \x  - 1/
f(x)=atan(1x41)f{\left(x \right)} = \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x^{4} - 1} \right)}
f = atan(1/(x^4 - 1))
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-10105-5
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
x1=1x_{1} = -1
x2=1x_{2} = 1
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:
atan(1x41)=0\operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x^{4} - 1} \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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 atan(1/(x^4 - 1)).
atan(11+04)\operatorname{atan}{\left(\frac{1}{-1 + 0^{4}} \right)}
Resultado:
f(0)=π4f{\left(0 \right)} = - \frac{\pi}{4}
Punto:
(0, -pi/4)
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
4x3(1+1(x41)2)(x41)2=0- \frac{4 x^{3}}{\left(1 + \frac{1}{\left(x^{4} - 1\right)^{2}}\right) \left(x^{4} - 1\right)^{2}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=0x_{1} = 0
Signos de extremos en los puntos:
    -pi  
(0, ----)
     4   


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
La función no tiene puntos máximos
No cambia el valor en todo el eje numérico
Asíntotas verticales
Hay:
x1=1x_{1} = -1
x2=1x_{2} = 1
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limxatan(1x41)=0\lim_{x \to -\infty} \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x^{4} - 1} \right)} = 0
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=0y = 0
limxatan(1x41)=0\lim_{x \to \infty} \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x^{4} - 1} \right)} = 0
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=0y = 0
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función atan(1/(x^4 - 1)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(atan(1x41)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x^{4} - 1} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(atan(1x41)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x^{4} - 1} \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:
atan(1x41)=atan(1x41)\operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x^{4} - 1} \right)} = \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x^{4} - 1} \right)}
- Sí
atan(1x41)=atan(1x41)\operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x^{4} - 1} \right)} = - \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x^{4} - 1} \right)}
- No
es decir, función
es
par