Sr Examen

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Gráfico de la función y = sqrt(3*x)-2*sin(x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
         _____           
f(x) = \/ 3*x  - 2*sin(x)
$$f{\left(x \right)} = \sqrt{3 x} - 2 \sin{\left(x \right)}$$
f = sqrt(3*x) - 2*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:
$$\sqrt{3 x} - 2 \sin{\left(x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 0$$
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 sqrt(3*x) - 2*sin(x).
$$\sqrt{0 \cdot 3} - 2 \sin{\left(0 \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 0$$
Punto:
(0, 0)
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
$$- 2 \cos{\left(x \right)} + \frac{\sqrt{3} \sqrt{x}}{2 x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 73.8778270018129$$
$$x_{2} = 83.2047166606775$$
$$x_{3} = 26742.804815807$$
$$x_{4} = 80.1589957962038$$
$$x_{5} = 55.0362728075284$$
$$x_{6} = 11.1257599767376$$
$$x_{7} = 76.919627781527$$
$$x_{8} = 92.721967045346$$
$$x_{9} = 99.0037009367812$$
$$x_{10} = 64.3486433910269$$
$$x_{11} = 45.4888473467572$$
$$x_{12} = 67.5969332556323$$
$$x_{13} = 58.0626067706595$$
$$x_{14} = 70.634289868591$$
$$x_{15} = 23.6511008783648$$
$$x_{16} = 14.021267935479$$
$$x_{17} = 29.9243698881693$$
$$x_{18} = 20.3241546070148$$
$$x_{19} = 86.440388692651$$
$$x_{20} = 89.4896011038971$$
$$x_{21} = 32.9111715172194$$
$$x_{22} = 39.2006931125911$$
$$x_{23} = 95.7743152714983$$
$$x_{24} = 26.6195119300102$$
$$x_{25} = 51.7760646302219$$
$$x_{26} = 42.4779881215567$$
$$x_{27} = 7.6972662870743$$
$$x_{28} = 36.2003465904228$$
$$x_{29} = 48.7567390272713$$
$$x_{30} = 1.15635940703021$$
$$x_{31} = 4.90908897356832$$
$$x_{32} = 17.3828053968969$$
$$x_{33} = 61.3163833419405$$
Signos de extremos en los puntos:
(73.87782700181286, 16.8848201865029)

(83.20471666067748, 13.8014366892702)

(26742.804815806976, 281.246215189608)

(80.1589957962038, 17.5049799745414)

(55.03627280752837, 14.846057881198)

(11.125759976737585, 7.76038293516168)

(76.919627781527, 13.1931890235953)

(92.72196704534602, 18.6762831051195)

(99.00370093678119, 19.2321152956737)

(64.34864339102685, 11.8970128942319)

(45.48884734675725, 9.68601563502257)

(67.59693325563232, 16.2376877467877)

(58.062606770659485, 11.2012552327926)

(70.63428986859104, 12.5595402070402)

(23.651100878364762, 10.4154348143333)

(14.021267935478964, 4.49907895091167)

(29.924369888169288, 11.4685916216721)

(20.32415460701475, 5.81773350574337)

(86.44038869265103, 18.1012816901402)

(89.4896011038971, 14.3871139617264)

(32.91117151721943, 7.94217924083766)

(39.2006931125911, 8.84923805274186)

(95.7743152714983, 14.9525617971421)

(26.619511930010205, 6.94341647390951)

(51.77606463022187, 10.4666978610938)

(42.47798812155672, 13.2842463722374)

(7.6972662870743, 2.82990216161458)

(36.200346590422754, 12.4159960309315)

(48.756739027271266, 14.090373140452)

(1.1563594070302132, 0.0318597587827292)

(4.909088973568322, 5.79904583850194)

(17.382805396896913, 9.21057026328889)

(61.3163833419405, 15.5597252302363)


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:
$$x_{1} = 83.2047166606775$$
$$x_{2} = 26742.804815807$$
$$x_{3} = 76.919627781527$$
$$x_{4} = 64.3486433910269$$
$$x_{5} = 45.4888473467572$$
$$x_{6} = 58.0626067706595$$
$$x_{7} = 70.634289868591$$
$$x_{8} = 14.021267935479$$
$$x_{9} = 20.3241546070148$$
$$x_{10} = 89.4896011038971$$
$$x_{11} = 32.9111715172194$$
$$x_{12} = 39.2006931125911$$
$$x_{13} = 95.7743152714983$$
$$x_{14} = 26.6195119300102$$
$$x_{15} = 51.7760646302219$$
$$x_{16} = 7.6972662870743$$
$$x_{17} = 1.15635940703021$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{17} = 73.8778270018129$$
$$x_{17} = 80.1589957962038$$
$$x_{17} = 55.0362728075284$$
$$x_{17} = 11.1257599767376$$
$$x_{17} = 92.721967045346$$
$$x_{17} = 99.0037009367812$$
$$x_{17} = 67.5969332556323$$
$$x_{17} = 23.6511008783648$$
$$x_{17} = 29.9243698881693$$
$$x_{17} = 86.440388692651$$
$$x_{17} = 42.4779881215567$$
$$x_{17} = 36.2003465904228$$
$$x_{17} = 48.7567390272713$$
$$x_{17} = 4.90908897356832$$
$$x_{17} = 17.3828053968969$$
$$x_{17} = 61.3163833419405$$
Decrece en los intervalos
$$\left[26742.804815807, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, 1.15635940703021\right]$$
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
$$2 \sin{\left(x \right)} - \frac{\sqrt{3}}{4 x^{\frac{3}{2}}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 75.3985543800059$$
$$x_{2} = 28.2728937068701$$
$$x_{3} = 37.7000471580003$$
$$x_{4} = 9.41728616289615$$
$$x_{5} = 100.531179707553$$
$$x_{6} = 50.2660899738429$$
$$x_{7} = 6.29688766524191$$
$$x_{8} = 91.1059379820403$$
$$x_{9} = 34.5564533863916$$
$$x_{10} = 18.8522009360359$$
$$x_{11} = 97.3891469905356$$
$$x_{12} = 3.10195284072907$$
$$x_{13} = 53.4065203841117$$
$$x_{14} = 78.539505283872$$
$$x_{15} = 62.8322877785065$$
$$x_{16} = 94.248016233615$$
$$x_{17} = 65.9730416886156$$
$$x_{18} = 72.2562785340725$$
$$x_{19} = 25.1344594002975$$
$$x_{20} = 81.6817022740295$$
$$x_{21} = 31.4171560130056$$
$$x_{22} = 43.9830393876405$$
$$x_{23} = 12.5712280358694$$
$$x_{24} = 56.5491768975929$$
$$x_{25} = 59.6897909344509$$
$$x_{26} = 69.1154151766978$$
$$x_{27} = 40.8398749437693$$
$$x_{28} = 15.7044844156369$$
$$x_{29} = 47.1232205078498$$
$$x_{30} = 21.9890488555722$$
$$x_{31} = 84.822724504942$$
$$x_{32} = 87.9648567265052$$

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
$$\left[100.531179707553, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 6.29688766524191\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\sqrt{3 x} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) = \left\langle -2, 2\right\rangle + \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \left\langle -2, 2\right\rangle + \infty i$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\sqrt{3 x} - 2 \sin{\left(x \right)}\right) = \infty$$
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 sqrt(3*x) - 2*sin(x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{3 x} - 2 \sin{\left(x \right)}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{3 x} - 2 \sin{\left(x \right)}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\sqrt{3 x} - 2 \sin{\left(x \right)} = \sqrt{3} \sqrt{- x} + 2 \sin{\left(x \right)}$$
- No
$$\sqrt{3 x} - 2 \sin{\left(x \right)} = - \sqrt{3} \sqrt{- x} - 2 \sin{\left(x \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar