Sr Examen
Otras calculadoras
- Gráfico de la función implícita
- Derivadas paso a paso
- Integrales paso a paso
- Gráfico de la función paramétrica
- Gráfico en coordenadas polares
- Superficie especificada paramétricamente
- Superficie dada por la ecuación
- Curva en el espacio especificada paramétricamente
- Superficie de una figura limitada con líneas
- Puntos de cruce de las funciones
y=(x+1)^3
y=2x
2*x^3-3*x
3-x^2
Gráfico de la función y = sh(x)/(ch(x))^2
Solución
Ha introducido
[src]
sinh(x)
f(x) = --------
2
cosh (x)
$$f{\left(x \right)} = \frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}}$$
f = sinh(x)/cosh(x)^2
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:
$$\frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:
Solución analítica
$$x_{1} = 0$$
Solución numérica
$$x_{1} = -114.872003083$$
$$x_{2} = -68.8720030830002$$
$$x_{3} = 47.1816620378446$$
$$x_{4} = 55.1816620378446$$
$$x_{5} = 57.1816620378446$$
$$x_{6} = 109.181662037845$$
$$x_{7} = -76.8720030830002$$
$$x_{8} = -44.8720030830002$$
$$x_{9} = -110.872003083$$
$$x_{10} = 119.181662037845$$
$$x_{11} = -40.8720030830002$$
$$x_{12} = 101.181662037845$$
$$x_{13} = 67.1816620378446$$
$$x_{14} = -66.8720030830002$$
$$x_{15} = -90.8720030830002$$
$$x_{16} = -38.8720030830002$$
$$x_{17} = -48.8720030830002$$
$$x_{18} = 41.1816620378446$$
$$x_{19} = 31.1816620481185$$
$$x_{20} = -78.8720030830002$$
$$x_{21} = 71.1816620378446$$
$$x_{22} = 105.181662037845$$
$$x_{23} = -72.8720030830002$$
$$x_{24} = -46.8720030830002$$
$$x_{25} = -34.8720030830065$$
$$x_{26} = 63.1816620378446$$
$$x_{27} = 89.1816620378446$$
$$x_{28} = -32.8720030833436$$
$$x_{29} = 115.181662037845$$
$$x_{30} = -92.8720030830002$$
$$x_{31} = -28.8720041066917$$
$$x_{32} = -62.8720030830002$$
$$x_{33} = 39.1816620378446$$
$$x_{34} = 49.1816620378446$$
$$x_{35} = -58.8720030830002$$
$$x_{36} = 61.1816620378446$$
$$x_{37} = 73.1816620378446$$
$$x_{38} = 75.1816620378446$$
$$x_{39} = -56.8720030830002$$
$$x_{40} = -112.872003083$$
$$x_{41} = 93.1816620378446$$
$$x_{42} = 45.1816620378446$$
$$x_{43} = -54.8720030830002$$
$$x_{44} = 79.1816620378446$$
$$x_{45} = -36.8720030830003$$
$$x_{46} = -70.8720030830002$$
$$x_{47} = -52.8720030830002$$
$$x_{48} = -98.8720030830002$$
$$x_{49} = 43.1816620378446$$
$$x_{50} = -30.8720031017498$$
$$x_{51} = 69.1816620378446$$
$$x_{52} = -120.872003083$$
$$x_{53} = 37.1816620378447$$
$$x_{54} = -118.872003083$$
$$x_{55} = 113.181662037845$$
$$x_{56} = 87.1816620378446$$
$$x_{57} = 95.1816620378446$$
$$x_{58} = -106.872003083$$
$$x_{59} = 117.181662037845$$
$$x_{60} = -94.8720030830002$$
$$x_{61} = -82.8720030830002$$
$$x_{62} = 83.1816620378446$$
$$x_{63} = -50.8720030830002$$
$$x_{64} = -64.8720030830002$$
$$x_{65} = -96.8720030830002$$
$$x_{66} = 121.181662037845$$
$$x_{67} = 85.1816620378446$$
$$x_{68} = 103.181662037845$$
$$x_{69} = 107.181662037845$$
$$x_{70} = -80.8720030830002$$
$$x_{71} = 29.1816625987772$$
$$x_{72} = 91.1816620378446$$
$$x_{73} = 99.1816620378446$$
$$x_{74} = -84.8720030830002$$
$$x_{75} = 33.1816620380328$$
$$x_{76} = 59.1816620378446$$
$$x_{77} = 111.181662037845$$
$$x_{78} = 35.1816620378481$$
$$x_{79} = -104.872003083$$
$$x_{80} = 51.1816620378446$$
$$x_{81} = -88.8720030830002$$
$$x_{82} = 77.1816620378446$$
$$x_{83} = -42.8720030830002$$
$$x_{84} = 81.1816620378446$$
$$x_{85} = -74.8720030830002$$
$$x_{86} = 0$$
$$x_{87} = -116.872003083$$
$$x_{88} = 65.1816620378446$$
$$x_{89} = -86.8720030830002$$
$$x_{90} = -108.872003083$$
$$x_{91} = 97.1816620378446$$
$$x_{92} = -102.872003083$$
$$x_{93} = -60.8720030830002$$
$$x_{94} = -100.872003083$$
$$x_{95} = 53.1816620378446$$
o sea hay que resolver la ecuación:
$$\frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:
Solución analítica
$$x_{1} = 0$$
Solución numérica
$$x_{1} = -114.872003083$$
$$x_{2} = -68.8720030830002$$
$$x_{3} = 47.1816620378446$$
$$x_{4} = 55.1816620378446$$
$$x_{5} = 57.1816620378446$$
$$x_{6} = 109.181662037845$$
$$x_{7} = -76.8720030830002$$
$$x_{8} = -44.8720030830002$$
$$x_{9} = -110.872003083$$
$$x_{10} = 119.181662037845$$
$$x_{11} = -40.8720030830002$$
$$x_{12} = 101.181662037845$$
$$x_{13} = 67.1816620378446$$
$$x_{14} = -66.8720030830002$$
$$x_{15} = -90.8720030830002$$
$$x_{16} = -38.8720030830002$$
$$x_{17} = -48.8720030830002$$
$$x_{18} = 41.1816620378446$$
$$x_{19} = 31.1816620481185$$
$$x_{20} = -78.8720030830002$$
$$x_{21} = 71.1816620378446$$
$$x_{22} = 105.181662037845$$
$$x_{23} = -72.8720030830002$$
$$x_{24} = -46.8720030830002$$
$$x_{25} = -34.8720030830065$$
$$x_{26} = 63.1816620378446$$
$$x_{27} = 89.1816620378446$$
$$x_{28} = -32.8720030833436$$
$$x_{29} = 115.181662037845$$
$$x_{30} = -92.8720030830002$$
$$x_{31} = -28.8720041066917$$
$$x_{32} = -62.8720030830002$$
$$x_{33} = 39.1816620378446$$
$$x_{34} = 49.1816620378446$$
$$x_{35} = -58.8720030830002$$
$$x_{36} = 61.1816620378446$$
$$x_{37} = 73.1816620378446$$
$$x_{38} = 75.1816620378446$$
$$x_{39} = -56.8720030830002$$
$$x_{40} = -112.872003083$$
$$x_{41} = 93.1816620378446$$
$$x_{42} = 45.1816620378446$$
$$x_{43} = -54.8720030830002$$
$$x_{44} = 79.1816620378446$$
$$x_{45} = -36.8720030830003$$
$$x_{46} = -70.8720030830002$$
$$x_{47} = -52.8720030830002$$
$$x_{48} = -98.8720030830002$$
$$x_{49} = 43.1816620378446$$
$$x_{50} = -30.8720031017498$$
$$x_{51} = 69.1816620378446$$
$$x_{52} = -120.872003083$$
$$x_{53} = 37.1816620378447$$
$$x_{54} = -118.872003083$$
$$x_{55} = 113.181662037845$$
$$x_{56} = 87.1816620378446$$
$$x_{57} = 95.1816620378446$$
$$x_{58} = -106.872003083$$
$$x_{59} = 117.181662037845$$
$$x_{60} = -94.8720030830002$$
$$x_{61} = -82.8720030830002$$
$$x_{62} = 83.1816620378446$$
$$x_{63} = -50.8720030830002$$
$$x_{64} = -64.8720030830002$$
$$x_{65} = -96.8720030830002$$
$$x_{66} = 121.181662037845$$
$$x_{67} = 85.1816620378446$$
$$x_{68} = 103.181662037845$$
$$x_{69} = 107.181662037845$$
$$x_{70} = -80.8720030830002$$
$$x_{71} = 29.1816625987772$$
$$x_{72} = 91.1816620378446$$
$$x_{73} = 99.1816620378446$$
$$x_{74} = -84.8720030830002$$
$$x_{75} = 33.1816620380328$$
$$x_{76} = 59.1816620378446$$
$$x_{77} = 111.181662037845$$
$$x_{78} = 35.1816620378481$$
$$x_{79} = -104.872003083$$
$$x_{80} = 51.1816620378446$$
$$x_{81} = -88.8720030830002$$
$$x_{82} = 77.1816620378446$$
$$x_{83} = -42.8720030830002$$
$$x_{84} = 81.1816620378446$$
$$x_{85} = -74.8720030830002$$
$$x_{86} = 0$$
$$x_{87} = -116.872003083$$
$$x_{88} = 65.1816620378446$$
$$x_{89} = -86.8720030830002$$
$$x_{90} = -108.872003083$$
$$x_{91} = 97.1816620378446$$
$$x_{92} = -102.872003083$$
$$x_{93} = -60.8720030830002$$
$$x_{94} = -100.872003083$$
$$x_{95} = 53.1816620378446$$
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
$$- \frac{2 \sinh^{2}{\left(x \right)}}{\cosh^{3}{\left(x \right)}} + \frac{\cosh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \log{\left(-1 + \sqrt{2} \right)}$$
$$x_{2} = \log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}$$
Signos de extremos en los puntos:
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:
$$x_{1} = \log{\left(-1 + \sqrt{2} \right)}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}$$
Decrece en los intervalos
$$\left[\log{\left(-1 + \sqrt{2} \right)}, \log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, \log{\left(-1 + \sqrt{2} \right)}\right] \cup \left[\log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}, \infty\right)$$
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$- \frac{2 \sinh^{2}{\left(x \right)}}{\cosh^{3}{\left(x \right)}} + \frac{\cosh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \log{\left(-1 + \sqrt{2} \right)}$$
$$x_{2} = \log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}$$
Signos de extremos en los puntos:
/ / ___\\
/ ___\ sinh\log\-1 + \/ 2 //
(log\-1 + \/ 2 /, ----------------------)
2/ / ___\\
cosh \log\-1 + \/ 2 // / / ___\\
/ ___\ sinh\log\1 + \/ 2 //
(log\1 + \/ 2 /, ---------------------)
2/ / ___\\
cosh \log\1 + \/ 2 // 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:
$$x_{1} = \log{\left(-1 + \sqrt{2} \right)}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}$$
Decrece en los intervalos
$$\left[\log{\left(-1 + \sqrt{2} \right)}, \log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, \log{\left(-1 + \sqrt{2} \right)}\right] \cup \left[\log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}, \infty\right)$$
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
$$\frac{\left(\frac{6 \sinh^{2}{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} - 5\right) \sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \log{\left(\sqrt{11 - 2 \sqrt{30}} \right)}$$
$$x_{3} = \log{\left(\sqrt{2 \sqrt{30} + 11} \right)}$$
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
$$\left[\log{\left(\sqrt{11 - 2 \sqrt{30}} \right)}, 0\right] \cup \left[\log{\left(\sqrt{2 \sqrt{30} + 11} \right)}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, \log{\left(\sqrt{11 - 2 \sqrt{30}} \right)}\right] \cup \left[0, \log{\left(\sqrt{2 \sqrt{30} + 11} \right)}\right]$$
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$\frac{\left(\frac{6 \sinh^{2}{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} - 5\right) \sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \log{\left(\sqrt{11 - 2 \sqrt{30}} \right)}$$
$$x_{3} = \log{\left(\sqrt{2 \sqrt{30} + 11} \right)}$$
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
$$\left[\log{\left(\sqrt{11 - 2 \sqrt{30}} \right)}, 0\right] \cup \left[\log{\left(\sqrt{2 \sqrt{30} + 11} \right)}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, \log{\left(\sqrt{11 - 2 \sqrt{30}} \right)}\right] \cup \left[0, \log{\left(\sqrt{2 \sqrt{30} + 11} \right)}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 0$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función sinh(x)/cosh(x)^2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sinh{\left(x \right)}}{x \cosh^{2}{\left(x \right)}}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sinh{\left(x \right)}}{x \cosh^{2}{\left(x \right)}}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sinh{\left(x \right)}}{x \cosh^{2}{\left(x \right)}}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sinh{\left(x \right)}}{x \cosh^{2}{\left(x \right)}}\right) = 0$$
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:
$$\frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} = - \frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}}$$
- No
$$\frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} = \frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Pues, comprobamos:
$$\frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} = - \frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}}$$
- No
$$\frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}} = \frac{\sinh{\left(x \right)}}{\cosh^{2}{\left(x \right)}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar