Sr Examen

Gráfico de la función y = y=x*sinx*tg|x|

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
f(x) = x*sin(x)*tan(|x|)
$$f{\left(x \right)} = x \sin{\left(x \right)} \tan{\left(\left|{x}\right| \right)}$$
f = (x*sin(x))*tan(|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:
$$x \sin{\left(x \right)} \tan{\left(\left|{x}\right| \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \pi$$
Solución numérica
$$x_{1} = -59.6902604580197$$
$$x_{2} = -65.973445764889$$
$$x_{3} = 0$$
$$x_{4} = -9.4247781544401$$
$$x_{5} = 28.2743338651806$$
$$x_{6} = 15.7079634687441$$
$$x_{7} = 3.14159219836402$$
$$x_{8} = 94.2477796093522$$
$$x_{9} = 72.256631027717$$
$$x_{10} = -3.14159308416216$$
$$x_{11} = -87.9645943585411$$
$$x_{12} = 43.9822971695205$$
$$x_{13} = -21.9911485864446$$
$$x_{14} = -37.6991118774422$$
$$x_{15} = -28.2743336990583$$
$$x_{16} = -6.2831851284574$$
$$x_{17} = 6.28318528435103$$
$$x_{18} = -15.7079632967843$$
$$x_{19} = 87.964594336084$$
$$x_{20} = -31.4159267294171$$
$$x_{21} = -81.6814090385035$$
$$x_{22} = 12.5663704383345$$
$$x_{23} = 50.2654824463364$$
$$x_{24} = 21.9911485852254$$
$$x_{25} = -43.9822971745285$$
$$x_{26} = 65.9734457530902$$
$$x_{27} = 34.5575190147523$$
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 (x*sin(x))*tan(|x|).
$$0 \sin{\left(0 \right)} \tan{\left(\left|{0}\right| \right)}$$
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
$$x \left(\tan^{2}{\left(\left|{x}\right| \right)} + 1\right) \sin{\left(x \right)} \operatorname{sign}{\left(x \right)} + \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \tan{\left(\left|{x}\right| \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 65.9734457253857$$
$$x_{2} = -15.707963267949$$
$$x_{3} = 37.6991118430775$$
$$x_{4} = -69.1150383789755$$
$$x_{5} = -34.5575191894877$$
$$x_{6} = -91.106186954104$$
$$x_{7} = 0$$
$$x_{8} = 6.28318530717959$$
$$x_{9} = -47.1238898038469$$
$$x_{10} = -78.5398163397448$$
$$x_{11} = -28.2743338823081$$
$$x_{12} = 97.3893722612836$$
$$x_{13} = 3.14159265358979$$
$$x_{14} = 40.8407044966673$$
$$x_{15} = 62.8318530717959$$
$$x_{16} = -81.6814089933346$$
$$x_{17} = 43.9822971502571$$
$$x_{18} = -84.8230016469244$$
$$x_{19} = 100.530964914873$$
$$x_{20} = 69.1150383789755$$
$$x_{21} = -94.2477796076938$$
$$x_{22} = 91.106186954104$$
$$x_{23} = 78.5398163397448$$
$$x_{24} = 47.1238898038469$$
$$x_{25} = 81.6814089933346$$
$$x_{26} = -72.2566310325652$$
$$x_{27} = -6.28318530717959$$
$$x_{28} = 28.2743338823081$$
$$x_{29} = -100.530964914873$$
$$x_{30} = -65.9734457253857$$
$$x_{31} = 94.2477796076938$$
$$x_{32} = 31.4159265358979$$
$$x_{33} = 50.2654824574367$$
$$x_{34} = -21.9911485751286$$
$$x_{35} = 12.5663706143592$$
$$x_{36} = 15.707963267949$$
$$x_{37} = -75.398223686155$$
$$x_{38} = 72.2566310325652$$
$$x_{39} = 18.8495559215388$$
$$x_{40} = -37.6991118430775$$
$$x_{41} = -50.2654824574367$$
$$x_{42} = -3.14159265358979$$
$$x_{43} = -87.9645943005142$$
$$x_{44} = -25.1327412287183$$
$$x_{45} = -40.8407044966673$$
$$x_{46} = 53.4070751110265$$
$$x_{47} = 9.42477796076938$$
$$x_{48} = -43.9822971502571$$
$$x_{49} = -56.5486677646163$$
$$x_{50} = -97.3893722612836$$
$$x_{51} = -59.6902604182061$$
$$x_{52} = -12.5663706143592$$
$$x_{53} = -18.8495559215388$$
$$x_{54} = 84.8230016469244$$
$$x_{55} = 25.1327412287183$$
$$x_{56} = 21.9911485751286$$
$$x_{57} = 59.6902604182061$$
$$x_{58} = -53.4070751110265$$
$$x_{59} = -31.4159265358979$$
$$x_{60} = -9.42477796076938$$
$$x_{61} = -62.8318530717959$$
$$x_{62} = 56.5486677646163$$
$$x_{63} = 75.398223686155$$
$$x_{64} = 34.5575191894877$$
$$x_{65} = 87.9645943005142$$
Signos de extremos en los puntos:
(65.97344572538566, -6.34844983898999e-29)

(-15.707963267948966, -5.8895428941999e-30)

(37.69911184307752, 8.14170409694193e-29)

(-69.11503837897546, 1.3448904736186e-27)

(-34.55751918948773, -1.68111309202325e-28)

(-91.106186954104, -1.39624614979795e-34)

(0, 0)

(6.283185307179586, 3.76930745228793e-31)

(-47.1238898038469, -1.38722161196188e-28)

(-78.53981633974483, -1.8941914820334e-29)

(-28.274333882308138, -3.43478141589738e-29)

(97.3893722612836, -4.58542475390885e-27)

(3.141592653589793, -4.71163431535992e-32)

(40.840704496667314, -1.57001387566644e-28)

(62.83185307179586, 3.76930745228793e-28)

(-81.68140899333463, 1.25601110053315e-27)

(43.982297150257104, 1.29287245613476e-28)

(-84.82300164692441, -3.99087542625273e-27)

(100.53096491487338, 1.54390833245714e-27)

(69.11503837897546, 1.3448904736186e-27)

(-94.2477796076938, 1.10977728956951e-27)

(91.106186954104, -1.39624614979795e-34)

(78.53981633974483, -1.8941914820334e-29)

(47.1238898038469, -1.38722161196188e-28)

(81.68140899333463, 1.25601110053315e-27)

(-72.25663103256524, -2.93139900017185e-27)

(-6.283185307179586, 3.76930745228793e-31)

(28.274333882308138, -3.43478141589738e-29)

(-100.53096491487338, 1.54390833245714e-27)

(-65.97344572538566, -6.34844983898999e-29)

(94.2477796076938, 1.10977728956951e-27)

(31.41592653589793, 4.71163431535992e-29)

(50.26548245743669, 1.92988541557142e-28)

(-21.991148575128552, -1.61609057016845e-29)

(12.566370614359172, 3.01544596183035e-30)

(15.707963267948966, -5.8895428941999e-30)

(-75.39822368615503, 6.51336327755355e-28)

(72.25663103256524, -2.93139900017185e-27)

(18.84955592153876, 1.01771301211774e-29)

(-37.69911184307752, 8.14170409694193e-29)

(-50.26548245743669, 1.92988541557142e-28)

(-3.141592653589793, -4.71163431535992e-32)

(-87.96459430051421, 1.03429796490781e-27)

(-25.132741228718345, 2.41235676946428e-29)

(-40.840704496667314, -1.57001387566644e-28)

(53.40707511102649, -1.15535214562331e-28)

(9.42477796076938, -1.27214126514718e-30)

(-43.982297150257104, 1.29287245613476e-28)

(-56.548667764616276, 2.7478251327179e-28)

(-97.3893722612836, -4.58542475390885e-27)

(-59.69026041820607, -8.97021321364436e-29)

(-12.566370614359172, 3.01544596183035e-30)

(-18.84955592153876, 1.01771301211774e-29)

(84.82300164692441, -3.99087542625273e-27)

(25.132741228718345, 2.41235676946428e-29)

(21.991148575128552, -1.61609057016845e-29)

(59.69026041820607, -8.97021321364436e-29)

(-53.40707511102649, -1.15535214562331e-28)

(-31.41592653589793, 4.71163431535992e-29)

(-9.42477796076938, -1.27214126514718e-30)

(-62.83185307179586, 3.76930745228793e-28)

(56.548667764616276, 2.7478251327179e-28)

(75.39822368615503, 6.51336327755355e-28)

(34.55751918948773, -1.68111309202325e-28)

(87.96459430051421, 1.03429796490781e-27)


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:
$$x_{1} = 37.6991118430775$$
$$x_{2} = -69.1150383789755$$
$$x_{3} = 0$$
$$x_{4} = 6.28318530717959$$
$$x_{5} = 62.8318530717959$$
$$x_{6} = -81.6814089933346$$
$$x_{7} = 43.9822971502571$$
$$x_{8} = 100.530964914873$$
$$x_{9} = 69.1150383789755$$
$$x_{10} = -94.2477796076938$$
$$x_{11} = 81.6814089933346$$
$$x_{12} = -6.28318530717959$$
$$x_{13} = -100.530964914873$$
$$x_{14} = 94.2477796076938$$
$$x_{15} = 31.4159265358979$$
$$x_{16} = 50.2654824574367$$
$$x_{17} = 12.5663706143592$$
$$x_{18} = -75.398223686155$$
$$x_{19} = 18.8495559215388$$
$$x_{20} = -37.6991118430775$$
$$x_{21} = -50.2654824574367$$
$$x_{22} = -87.9645943005142$$
$$x_{23} = -25.1327412287183$$
$$x_{24} = -43.9822971502571$$
$$x_{25} = -56.5486677646163$$
$$x_{26} = -12.5663706143592$$
$$x_{27} = -18.8495559215388$$
$$x_{28} = 25.1327412287183$$
$$x_{29} = -31.4159265358979$$
$$x_{30} = -62.8318530717959$$
$$x_{31} = 56.5486677646163$$
$$x_{32} = 75.398223686155$$
$$x_{33} = 87.9645943005142$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{33} = 65.9734457253857$$
$$x_{33} = -15.707963267949$$
$$x_{33} = -34.5575191894877$$
$$x_{33} = -91.106186954104$$
$$x_{33} = -47.1238898038469$$
$$x_{33} = -78.5398163397448$$
$$x_{33} = -28.2743338823081$$
$$x_{33} = 97.3893722612836$$
$$x_{33} = 3.14159265358979$$
$$x_{33} = 40.8407044966673$$
$$x_{33} = -84.8230016469244$$
$$x_{33} = 91.106186954104$$
$$x_{33} = 78.5398163397448$$
$$x_{33} = 47.1238898038469$$
$$x_{33} = -72.2566310325652$$
$$x_{33} = 28.2743338823081$$
$$x_{33} = -65.9734457253857$$
$$x_{33} = -21.9911485751286$$
$$x_{33} = 15.707963267949$$
$$x_{33} = 72.2566310325652$$
$$x_{33} = -3.14159265358979$$
$$x_{33} = -40.8407044966673$$
$$x_{33} = 53.4070751110265$$
$$x_{33} = 9.42477796076938$$
$$x_{33} = -97.3893722612836$$
$$x_{33} = -59.6902604182061$$
$$x_{33} = 84.8230016469244$$
$$x_{33} = 21.9911485751286$$
$$x_{33} = 59.6902604182061$$
$$x_{33} = -53.4070751110265$$
$$x_{33} = -9.42477796076938$$
$$x_{33} = 34.5575191894877$$
Decrece en los intervalos
$$\left[100.530964914873, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, -100.530964914873\right]$$
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
$$2 x \left(\tan{\left(\left|{x}\right| \right)} \operatorname{sign}^{2}{\left(x \right)} + \delta\left(x\right)\right) \left(\tan^{2}{\left(\left|{x}\right| \right)} + 1\right) \sin{\left(x \right)} - \left(x \sin{\left(x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)}\right) \tan{\left(\left|{x}\right| \right)} + 2 \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \left(\tan^{2}{\left(\left|{x}\right| \right)} + 1\right) \operatorname{sign}{\left(x \right)} = 0$$
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
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \lim_{x \to -\infty}\left(x \sin{\left(x \right)} \tan{\left(\left|{x}\right| \right)}\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \lim_{x \to \infty}\left(x \sin{\left(x \right)} \tan{\left(\left|{x}\right| \right)}\right)$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (x*sin(x))*tan(|x|), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\sin{\left(x \right)} \tan{\left(\left|{x}\right| \right)}\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x \lim_{x \to \infty}\left(\sin{\left(x \right)} \tan{\left(\left|{x}\right| \right)}\right)$$
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:
$$x \sin{\left(x \right)} \tan{\left(\left|{x}\right| \right)} = x \sin{\left(x \right)} \tan{\left(\left|{x}\right| \right)}$$
- Sí
$$x \sin{\left(x \right)} \tan{\left(\left|{x}\right| \right)} = - x \sin{\left(x \right)} \tan{\left(\left|{x}\right| \right)}$$
- No
es decir, función
es
par
Gráfico
Gráfico de la función y = y=x*sinx*tg|x|