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-2*atan((x-sqrt(4+2*x^2+4*x))/(-2-x))

Gráfico de la función y = -2*atan((x-sqrt(4+2*x^2+4*x))/(-2-x))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              /       ________________\
              |      /        2       |
              |x - \/  4 + 2*x  + 4*x |
f(x) = -2*atan|-----------------------|
              \         -2 - x        /
$$f{\left(x \right)} = - 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x - \sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}}{- x - 2} \right)}$$
f = -2*atan((x - sqrt(4*x + 2*x^2 + 4))/(-x - 2))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = -2$$
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:
$$- 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x - \sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}}{- x - 2} \right)} = 0$$
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 -2*atan((x - sqrt(4 + 2*x^2 + 4*x))/(-2 - x)).
$$- 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{\left(-1\right) \sqrt{0 \cdot 4 + \left(2 \cdot 0^{2} + 4\right)}}{-2 - 0} \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{\pi}{2}$$
Punto:
(0, -pi/2)
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
$$- \frac{2 \left(\frac{- \frac{2 x + 2}{\sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}} + 1}{- x - 2} + \frac{x - \sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}}{\left(- x - 2\right)^{2}}\right)}{1 + \frac{\left(x - \sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}\right)^{2}}{\left(- x - 2\right)^{2}}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = -2$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x - \sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}}{- x - 2} \right)}\right) = \frac{3 \pi}{4}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \frac{3 \pi}{4}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(- 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x - \sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}}{- x - 2} \right)}\right) = - \frac{\pi}{4}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = - \frac{\pi}{4}$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función -2*atan((x - sqrt(4 + 2*x^2 + 4*x))/(-2 - x)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x - \sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}}{- x - 2} \right)}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x - \sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}}{- x - 2} \right)}}{x}\right) = 0$$
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:
$$- 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x - \sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}}{- x - 2} \right)} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{- x - \sqrt{2 x^{2} - 4 x + 4}}{x - 2} \right)}$$
- No
$$- 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x - \sqrt{4 x + \left(2 x^{2} + 4\right)}}{- x - 2} \right)} = - 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{- x - \sqrt{2 x^{2} - 4 x + 4}}{x - 2} \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = -2*atan((x-sqrt(4+2*x^2+4*x))/(-2-x))