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$$- 6 \sin{\left(3 x \right)} - 6 \cos{\left(2 x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuaciónRaíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{\pi}{10}$$
$$x_{3} = - i \log{\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 5}}{8} + \frac{\sqrt{10} \sqrt{\sqrt{5} + 5}}{8} + \frac{i}{4} + \frac{\sqrt{5} i}{4} \right)}$$
$$x_{4} = - i \log{\left(- \frac{\sqrt{10} \sqrt{\sqrt{5} + 5}}{16} - \frac{\sqrt{10} \sqrt{5 - \sqrt{5}}}{16} - \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 5}}{16} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{5 - \sqrt{5}}}{16} - \frac{\sqrt{5} i}{4} + \frac{i}{4} \right)}$$
$$x_{5} = - i \log{\left(- \frac{\sqrt{10} \sqrt{\sqrt{5} + 5}}{16} - \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 5}}{16} - \frac{\sqrt{2} \sqrt{5 - \sqrt{5}}}{16} + \frac{\sqrt{10} \sqrt{5 - \sqrt{5}}}{16} + \frac{i}{4} + \frac{\sqrt{5} i}{4} \right)}$$
Signos de extremos en los puntos:
-pi
(----, 6)
2
___________
/ ___
-pi / 5 \/ 5
(----, 6 + 5* / - - ----- )
10 \/ 8 8
/ ___________ ___________\ / / ___________ ___________\\ / / ___________ ___________\\
| ___ / ___ ___ ____ / ___ | | | ___ / ___ ___ ____ / ___ || | | ___ / ___ ___ ____ / ___ ||
|I \/ 2 *\/ 5 + \/ 5 I*\/ 5 \/ 10 *\/ 5 + \/ 5 | | |I \/ 2 *\/ 5 + \/ 5 I*\/ 5 \/ 10 *\/ 5 + \/ 5 || | |I \/ 2 *\/ 5 + \/ 5 I*\/ 5 \/ 10 *\/ 5 + \/ 5 ||
(-I*log|- - -------------------- + ------- + ---------------------|, 6 + 2*cos|3*I*log|- - -------------------- + ------- + ---------------------|| + 3*sin|2*I*log|- - -------------------- + ------- + ---------------------||)
\4 8 4 8 / \ \4 8 4 8 // \ \4 8 4 8 //
/ ___________ ___________ ___________ ___________\ / / ___________ ___________ ___________ ___________\\ / / ___________ ___________ ___________ ___________\\
| ___ ___ / ___ ____ / ___ ____ / ___ ___ / ___ | | | ___ ___ / ___ ____ / ___ ____ / ___ ___ / ___ || | | ___ ___ / ___ ____ / ___ ____ / ___ ___ / ___ ||
|I I*\/ 5 \/ 2 *\/ 5 + \/ 5 \/ 10 *\/ 5 + \/ 5 \/ 10 *\/ 5 - \/ 5 \/ 2 *\/ 5 - \/ 5 | | |I I*\/ 5 \/ 2 *\/ 5 + \/ 5 \/ 10 *\/ 5 + \/ 5 \/ 10 *\/ 5 - \/ 5 \/ 2 *\/ 5 - \/ 5 || | |I I*\/ 5 \/ 2 *\/ 5 + \/ 5 \/ 10 *\/ 5 + \/ 5 \/ 10 *\/ 5 - \/ 5 \/ 2 *\/ 5 - \/ 5 ||
(-I*log|- - ------- - -------------------- - --------------------- - --------------------- + --------------------|, 6 + 2*cos|3*I*log|- - ------- - -------------------- - --------------------- - --------------------- + --------------------|| + 3*sin|2*I*log|- - ------- - -------------------- - --------------------- - --------------------- + --------------------||)
\4 4 16 16 16 16 / \ \4 4 16 16 16 16 // \ \4 4 16 16 16 16 //
/ ___________ ___________ ___________ ___________\ / / ___________ ___________ ___________ ___________\\ / / ___________ ___________ ___________ ___________\\
| ___ / ___ ___ / ___ ____ / ___ ___ ____ / ___ | | | ___ / ___ ___ / ___ ____ / ___ ___ ____ / ___ || | | ___ / ___ ___ / ___ ____ / ___ ___ ____ / ___ ||
|I \/ 2 *\/ 5 + \/ 5 \/ 2 *\/ 5 - \/ 5 \/ 10 *\/ 5 + \/ 5 I*\/ 5 \/ 10 *\/ 5 - \/ 5 | | |I \/ 2 *\/ 5 + \/ 5 \/ 2 *\/ 5 - \/ 5 \/ 10 *\/ 5 + \/ 5 I*\/ 5 \/ 10 *\/ 5 - \/ 5 || | |I \/ 2 *\/ 5 + \/ 5 \/ 2 *\/ 5 - \/ 5 \/ 10 *\/ 5 + \/ 5 I*\/ 5 \/ 10 *\/ 5 - \/ 5 ||
(-I*log|- - -------------------- - -------------------- - --------------------- + ------- + ---------------------|, 6 + 2*cos|3*I*log|- - -------------------- - -------------------- - --------------------- + ------- + ---------------------|| + 3*sin|2*I*log|- - -------------------- - -------------------- - --------------------- + ------- + ---------------------||)
\4 16 16 16 4 16 / \ \4 16 16 16 4 16 // \ \4 16 16 16 4 16 //
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:
$$x_{1} = \operatorname{atan}{\left(\frac{2 + 2 \sqrt{5}}{- \sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 5} + \sqrt{10} \sqrt{\sqrt{5} + 5}} \right)}$$
$$x_{2} = - \pi + \operatorname{atan}{\left(\frac{4 - 4 \sqrt{5}}{- \sqrt{10} \sqrt{\sqrt{5} + 5} - \sqrt{10} \sqrt{5 - \sqrt{5}} - \sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 5} + \sqrt{2} \sqrt{5 - \sqrt{5}}} \right)}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{2} = - \frac{\pi}{10}$$
$$x_{2} = \operatorname{atan}{\left(\frac{4 + 4 \sqrt{5}}{- \sqrt{10} \sqrt{\sqrt{5} + 5} - \sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 5} - \sqrt{2} \sqrt{5 - \sqrt{5}} + \sqrt{10} \sqrt{5 - \sqrt{5}}} \right)} + \pi$$
Decrece en los intervalos
$$\left[- \pi + \operatorname{atan}{\left(\frac{4 - 4 \sqrt{5}}{- \sqrt{10} \sqrt{\sqrt{5} + 5} - \sqrt{10} \sqrt{5 - \sqrt{5}} - \sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 5} + \sqrt{2} \sqrt{5 - \sqrt{5}}} \right)}, - \frac{\pi}{10}\right] \cup \left[\operatorname{atan}{\left(\frac{2 + 2 \sqrt{5}}{- \sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 5} + \sqrt{10} \sqrt{\sqrt{5} + 5}} \right)}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \pi + \operatorname{atan}{\left(\frac{4 - 4 \sqrt{5}}{- \sqrt{10} \sqrt{\sqrt{5} + 5} - \sqrt{10} \sqrt{5 - \sqrt{5}} - \sqrt{2} \sqrt{\sqrt{5} + 5} + \sqrt{2} \sqrt{5 - \sqrt{5}}} \right)}\right]$$