Sr Examen

Gráfico de la función y = sign(cos(x))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
f(x) = sign(cos(x))
f(x)=sign(cos(x))f{\left(x \right)} = \operatorname{sign}{\left(\cos{\left(x \right)} \right)}
f = sign(cos(x))
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-10102-2
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:
sign(cos(x))=0\operatorname{sign}{\left(\cos{\left(x \right)} \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 sign(cos(x)).
sign(cos(0))\operatorname{sign}{\left(\cos{\left(0 \right)} \right)}
Resultado:
f(0)=1f{\left(0 \right)} = 1
Punto:
(0, 1)
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
2sin(x)δ(cos(x))=0- 2 \sin{\left(x \right)} \delta\left(\cos{\left(x \right)}\right) = 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
2(sin2(x)δ(1)(cos(x))cos(x)δ(cos(x)))=02 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} \delta^{\left( 1 \right)}\left( \cos{\left(x \right)} \right) - \cos{\left(x \right)} \delta\left(\cos{\left(x \right)}\right)\right) = 0
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limxsign(cos(x))=sign(1,1)\lim_{x \to -\infty} \operatorname{sign}{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} = \operatorname{sign}{\left(\left\langle -1, 1\right\rangle \right)}
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=sign(1,1)y = \operatorname{sign}{\left(\left\langle -1, 1\right\rangle \right)}
limxsign(cos(x))=sign(1,1)\lim_{x \to \infty} \operatorname{sign}{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} = \operatorname{sign}{\left(\left\langle -1, 1\right\rangle \right)}
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=sign(1,1)y = \operatorname{sign}{\left(\left\langle -1, 1\right\rangle \right)}
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función sign(cos(x)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(sign(cos(x))x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{sign}{\left(\cos{\left(x \right)} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(sign(cos(x))x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{sign}{\left(\cos{\left(x \right)} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
Gráfico
Gráfico de la función y = sign(cos(x))