Sr Examen

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Gráfico de la función y = acos(log(x)/x^4)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           /log(x)\
f(x) = acos|------|
           |   4  |
           \  x   /
$$f{\left(x \right)} = \operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{4}} \right)}$$
f = acos(log(x)/x^4)
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 0$$
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:
$$\operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{4}} \right)} = 0$$
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 acos(log(x)/x^4).
$$\operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(0 \right)}}{0^{4}} \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \tilde{\infty}$$
signof no cruza Y
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
$$- \frac{\frac{1}{x x^{4}} - \frac{4 \log{\left(x \right)}}{x^{5}}}{\sqrt{1 - \frac{\log{\left(x \right)}^{2}}{x^{8}}}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = e^{\frac{1}{4}}$$
Signos de extremos en los puntos:
           / -1\ 
  1/4      |e  | 
(e  , acos|---|)
           \ 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:
Puntos mínimos de la función:
$$x_{1} = e^{\frac{1}{4}}$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[e^{\frac{1}{4}}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, e^{\frac{1}{4}}\right]$$
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 0$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} \operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{4}} \right)} = \frac{\pi}{2}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \frac{\pi}{2}$$
$$\lim_{x \to \infty} \operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{4}} \right)} = \frac{\pi}{2}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \frac{\pi}{2}$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función acos(log(x)/x^4), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{4}} \right)}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{4}} \right)}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{4}} \right)} = \operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(- x \right)}}{x^{4}} \right)}$$
- No
$$\operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x^{4}} \right)} = - \operatorname{acos}{\left(\frac{\log{\left(- x \right)}}{x^{4}} \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar