Sr Examen

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Gráfico de la función y = sinx-(sqrt(3)/2)x

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                  ___  
                \/ 3   
f(x) = sin(x) - -----*x
                  2    
$$f{\left(x \right)} = - x \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin{\left(x \right)}$$
f = -x*sqrt(3)/2 + sin(x)
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:
$$- x \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin{\left(x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 0.915582309673212$$
$$x_{2} = 0$$
$$x_{3} = -0.915582309673212$$
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 sin(x) - sqrt(3)/2*x.
$$\sin{\left(0 \right)} - 0 \frac{\sqrt{3}}{2}$$
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
$$\cos{\left(x \right)} - \frac{\sqrt{3}}{2} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{\pi}{6}$$
$$x_{2} = \frac{11 \pi}{6}$$
Signos de extremos en los puntos:
              ___ 
 pi  1   pi*\/ 3  
(--, - - --------)
 6   2      12    

                      ___ 
 11*pi    1   11*pi*\/ 3  
(-----, - - - -----------)
   6      2        12     


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:
$$x_{1} = \frac{11 \pi}{6}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \frac{\pi}{6}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{\pi}{6}\right] \cup \left[\frac{11 \pi}{6}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[\frac{\pi}{6}, \frac{11 \pi}{6}\right]$$
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
$$- \sin{\left(x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \pi$$

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
$$\left(-\infty, 0\right] \cup \left[\pi, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left[0, \pi\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- x \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin{\left(x \right)}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(- x \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin{\left(x \right)}\right) = -\infty$$
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 sin(x) - sqrt(3)/2*x, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- x \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin{\left(x \right)}}{x}\right) = - \frac{\sqrt{3}}{2}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = - \frac{\sqrt{3} x}{2}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- x \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin{\left(x \right)}}{x}\right) = - \frac{\sqrt{3}}{2}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = - \frac{\sqrt{3} x}{2}$$
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:
$$- x \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{3} x}{2} - \sin{\left(x \right)}$$
- No
$$- x \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin{\left(x \right)} = - \frac{\sqrt{3} x}{2} + \sin{\left(x \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar