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-exp(5*x)+(-cos(x*sqrt(7)/2)-sin(x*sqrt(7)/2))*exp(-x/2)

Gráfico de la función y = -exp(5*x)+(-cos(x*sqrt(7)/2)-sin(x*sqrt(7)/2))*exp(-x/2)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                                                 -x 
                /     /    ___\      /    ___\\  ---
          5*x   |     |x*\/ 7 |      |x*\/ 7 ||   2 
f(x) = - e    + |- cos|-------| - sin|-------||*e   
                \     \   2   /      \   2   //     
$$f{\left(x \right)} = \left(- \sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} - e^{5 x}$$
f = (-sin((sqrt(7)*x)/2) - cos((sqrt(7)*x)/2))*exp((-x)/2) - exp(5*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:
$$\left(- \sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} - e^{5 x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = -57.5894049686007$$
$$x_{2} = -14.8426301465466$$
$$x_{3} = -59.9642257920482$$
$$x_{4} = -2.96852598592962$$
$$x_{5} = -45.7153008513635$$
$$x_{6} = -24.3419134403364$$
$$x_{7} = -31.4663759106787$$
$$x_{8} = -40.9656592044685$$
$$x_{9} = -19.5922717934415$$
$$x_{10} = -67.0886882623905$$
$$x_{11} = -12.4678093230991$$
$$x_{12} = -10.0929884996517$$
$$x_{13} = -50.4649424982584$$
$$x_{14} = -43.340480027916$$
$$x_{15} = -21.9670926168889$$
$$x_{16} = -29.0915550872313$$
$$x_{17} = -36.2160175575736$$
$$x_{18} = -5.34334685275686$$
$$x_{19} = -7.71816767620422$$
$$x_{20} = -33.8411967341262$$
$$x_{21} = -52.8397633217058$$
$$x_{22} = -17.217450969994$$
$$x_{23} = -0.612147753323981$$
$$x_{24} = -55.2145841451533$$
$$x_{25} = -48.0901216748109$$
$$x_{26} = -38.5908383810211$$
$$x_{27} = -26.7167342637838$$
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 -exp(5*x) + (-cos((x*sqrt(7))/2) - sin((x*sqrt(7))/2))*exp((-x)/2).
$$- e^{0 \cdot 5} + \left(- \cos{\left(\frac{0 \sqrt{7}}{2} \right)} - \sin{\left(\frac{0 \sqrt{7}}{2} \right)}\right) e^{\frac{\left(-1\right) 0}{2}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -2$$
Punto:
(0, -2)
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
$$- \frac{\sqrt{7} \left(\sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{- \frac{x}{2}}}{2} + \frac{3 \left(\sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} + \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{- \frac{x}{2}}}{2} - 25 e^{5 x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -13.0141450613002$$
$$x_{2} = -39.1371741192221$$
$$x_{3} = -51.0112782364594$$
$$x_{4} = -5.88968259095775$$
$$x_{5} = -27.2630700019849$$
$$x_{6} = -55.7609198833543$$
$$x_{7} = -24.8882491785374$$
$$x_{8} = -58.1357407068017$$
$$x_{9} = -41.5119949426696$$
$$x_{10} = -20.1386075316425$$
$$x_{11} = -8.26450341440525$$
$$x_{12} = -1.12641649567829$$
$$x_{13} = -34.3875324723272$$
$$x_{14} = -15.3889658847476$$
$$x_{15} = -48.6364574130119$$
$$x_{16} = -0.436279886825975$$
$$x_{17} = -29.6378908254323$$
$$x_{18} = -65.2602031771441$$
$$x_{19} = -36.7623532957747$$
$$x_{20} = -17.7637867081951$$
$$x_{21} = -46.2616365895645$$
$$x_{22} = -43.886815766117$$
$$x_{23} = -32.0127116488798$$
$$x_{24} = -10.6393242378527$$
$$x_{25} = -22.51342835509$$
$$x_{26} = -3.51486179437666$$

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
$$\left[-1.12641649567829, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, -58.1357407068017\right]$$
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:
$$y = \lim_{x \to -\infty}\left(\left(- \sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} - e^{5 x}\right)$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(- \sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} - e^{5 x}\right) = -\infty$$
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 -exp(5*x) + (-cos((x*sqrt(7))/2) - sin((x*sqrt(7))/2))*exp((-x)/2), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- \sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} - e^{5 x}}{x}\right)$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- \sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} - e^{5 x}}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la derecha
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:
$$\left(- \sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} - e^{5 x} = \left(\sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{\frac{x}{2}} - e^{- 5 x}$$
- No
$$\left(- \sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} - e^{5 x} = - \left(\sin{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)} - \cos{\left(\frac{\sqrt{7} x}{2} \right)}\right) e^{\frac{x}{2}} + e^{- 5 x}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = -exp(5*x)+(-cos(x*sqrt(7)/2)-sin(x*sqrt(7)/2))*exp(-x/2)