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Gráfico de la función y = -13-x^2-cos(x)-exp(x)-exp(-x)-sin(x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              2             x    -x         
f(x) = -13 - x  - cos(x) - e  - e   - sin(x)
$$f{\left(x \right)} = \left(\left(\left(\left(- x^{2} - 13\right) - \cos{\left(x \right)}\right) - e^{x}\right) - e^{- x}\right) - \sin{\left(x \right)}$$
f = -x^2 - 13 - cos(x) - exp(x) - exp(-x) - sin(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:
$$\left(\left(\left(\left(- x^{2} - 13\right) - \cos{\left(x \right)}\right) - e^{x}\right) - e^{- x}\right) - \sin{\left(x \right)} = 0$$
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 -13 - x^2 - cos(x) - exp(x) - exp(-x) - sin(x).
$$\left(\left(\left(\left(-13 - 0^{2}\right) - \cos{\left(0 \right)}\right) - e^{0}\right) - e^{- 0}\right) - \sin{\left(0 \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -16$$
Punto:
(0, -16)
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
$$- 2 x - e^{x} + \sin{\left(x \right)} - \cos{\left(x \right)} + e^{- x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -0.312147987018451$$
$$x_{2} = -0.312147987018448$$
$$x_{3} = -0.312147987018451$$
Signos de extremos en los puntos:
(-0.3121479870184511, -15.8402390395977)

(-0.3121479870184485, -15.8402390395977)

(-0.312147987018451, -15.8402390395977)


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:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
$$x_{3} = -0.312147987018451$$
$$x_{3} = -0.312147987018448$$
$$x_{3} = -0.312147987018451$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, -0.312147987018451\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[-0.312147987018448, \infty\right)$$
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
$$- e^{x} + \sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)} - 2 - e^{- x} = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\left(\left(\left(- x^{2} - 13\right) - \cos{\left(x \right)}\right) - e^{x}\right) - e^{- x}\right) - \sin{\left(x \right)}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(\left(\left(\left(- x^{2} - 13\right) - \cos{\left(x \right)}\right) - e^{x}\right) - e^{- x}\right) - \sin{\left(x \right)}\right) = -\infty$$
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 -13 - x^2 - cos(x) - exp(x) - exp(-x) - sin(x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\left(\left(\left(- x^{2} - 13\right) - \cos{\left(x \right)}\right) - e^{x}\right) - e^{- x}\right) - \sin{\left(x \right)}}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\left(\left(\left(- x^{2} - 13\right) - \cos{\left(x \right)}\right) - e^{x}\right) - e^{- x}\right) - \sin{\left(x \right)}}{x}\right) = -\infty$$
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:
$$\left(\left(\left(\left(- x^{2} - 13\right) - \cos{\left(x \right)}\right) - e^{x}\right) - e^{- x}\right) - \sin{\left(x \right)} = - x^{2} - e^{x} + \sin{\left(x \right)} - \cos{\left(x \right)} - 13 - e^{- x}$$
- No
$$\left(\left(\left(\left(- x^{2} - 13\right) - \cos{\left(x \right)}\right) - e^{x}\right) - e^{- x}\right) - \sin{\left(x \right)} = x^{2} + e^{x} - \sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)} + 13 + e^{- x}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar