Sr Examen

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Gráfico de la función y = arccos(1-x/1-2x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           /    x      \
f(x) = acos|1 - - - 2*x|
           \    1      /
f(x)=acos(2x+(x1+1))f{\left(x \right)} = \operatorname{acos}{\left(- 2 x + \left(- \frac{x}{1} + 1\right) \right)}
f = acos(-2*x - x/1 + 1)
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-10100.05.0
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:
acos(2x+(x1+1))=0\operatorname{acos}{\left(- 2 x + \left(- \frac{x}{1} + 1\right) \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=0x_{1} = 0
Solución numérica
x1=0x_{1} = 0
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 acos(1 - x/1 - 2*x).
acos(0+(01+1))\operatorname{acos}{\left(- 0 + \left(- \frac{0}{1} + 1\right) \right)}
Resultado:
f(0)=0f{\left(0 \right)} = 0
Punto:
(0, 0)
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
31(2x+(x1+1))2=0\frac{3}{\sqrt{1 - \left(- 2 x + \left(- \frac{x}{1} + 1\right)\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
9(3x1)(1(13x)2)32=0\frac{9 \left(3 x - 1\right)}{\left(1 - \left(1 - 3 x\right)^{2}\right)^{\frac{3}{2}}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=13x_{1} = \frac{1}{3}

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
[13,)\left[\frac{1}{3}, \infty\right)
Convexa en los intervalos
(,13]\left(-\infty, \frac{1}{3}\right]
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limxacos(2x+(x1+1))=i\lim_{x \to -\infty} \operatorname{acos}{\left(- 2 x + \left(- \frac{x}{1} + 1\right) \right)} = \infty i
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
limxacos(2x+(x1+1))=i\lim_{x \to \infty} \operatorname{acos}{\left(- 2 x + \left(- \frac{x}{1} + 1\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 acos(1 - x/1 - 2*x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(acos(2x+(x1+1))x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{acos}{\left(- 2 x + \left(- \frac{x}{1} + 1\right) \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(acos(2x+(x1+1))x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{acos}{\left(- 2 x + \left(- \frac{x}{1} + 1\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:
acos(2x+(x1+1))=acos(3x+1)\operatorname{acos}{\left(- 2 x + \left(- \frac{x}{1} + 1\right) \right)} = \operatorname{acos}{\left(3 x + 1 \right)}
- No
acos(2x+(x1+1))=acos(3x+1)\operatorname{acos}{\left(- 2 x + \left(- \frac{x}{1} + 1\right) \right)} = - \operatorname{acos}{\left(3 x + 1 \right)}
- No
es decir, función
no es
par ni impar