Sr Examen

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Gráfico de la función y = asin(log(5*x))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
f(x) = asin(log(5*x))
f(x)=asin(log(5x))f{\left(x \right)} = \operatorname{asin}{\left(\log{\left(5 x \right)} \right)}
f = asin(log(5*x))
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-10101-1
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:
asin(log(5x))=0\operatorname{asin}{\left(\log{\left(5 x \right)} \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=15x_{1} = \frac{1}{5}
Solución numérica
x1=0.2x_{1} = 0.2
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 asin(log(5*x)).
asin(log(05))\operatorname{asin}{\left(\log{\left(0 \cdot 5 \right)} \right)}
Resultado:
f(0)=~f{\left(0 \right)} = \tilde{\infty}
signof no cruza Y
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
1x1log(5x)2=0\frac{1}{x \sqrt{1 - \log{\left(5 x \right)}^{2}}} = 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
1+log(5x)1log(5x)2x21log(5x)2=0\frac{-1 + \frac{\log{\left(5 x \right)}}{1 - \log{\left(5 x \right)}^{2}}}{x^{2} \sqrt{1 - \log{\left(5 x \right)}^{2}}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=e12+525x_{1} = \frac{e^{- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}}}{5}
x2=15e12+52x_{2} = \frac{1}{5 e^{\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}}}

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
[e12+525,)\left[\frac{e^{- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}}}{5}, \infty\right)
Convexa en los intervalos
(,e12+525]\left(-\infty, \frac{e^{- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}}}{5}\right]
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limxasin(log(5x))=i\lim_{x \to -\infty} \operatorname{asin}{\left(\log{\left(5 x \right)} \right)} = - \infty i
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
limxasin(log(5x))=i\lim_{x \to \infty} \operatorname{asin}{\left(\log{\left(5 x \right)} \right)} = - \infty i
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 asin(log(5*x)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(asin(log(5x))x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\log{\left(5 x \right)} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(asin(log(5x))x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\log{\left(5 x \right)} \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:
asin(log(5x))=asin(log(5x))\operatorname{asin}{\left(\log{\left(5 x \right)} \right)} = \operatorname{asin}{\left(\log{\left(- 5 x \right)} \right)}
- No
asin(log(5x))=asin(log(5x))\operatorname{asin}{\left(\log{\left(5 x \right)} \right)} = - \operatorname{asin}{\left(\log{\left(- 5 x \right)} \right)}
- No
es decir, función
no es
par ni impar