Sr Examen

Gráfico de la función y = 4*sqrt(cos(2x))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           __________
f(x) = 4*\/ cos(2*x) 
f(x)=4cos(2x)f{\left(x \right)} = 4 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}
f = 4*sqrt(cos(2*x))
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-101005
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:
4cos(2x)=04 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=π4x_{1} = \frac{\pi}{4}
x2=3π4x_{2} = \frac{3 \pi}{4}
Solución numérica
x1=0.785398163397448x_{1} = 0.785398163397448
x2=2.35619449019234x_{2} = 2.35619449019234
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 4*sqrt(cos(2*x)).
4cos(02)4 \sqrt{\cos{\left(0 \cdot 2 \right)}}
Resultado:
f(0)=4f{\left(0 \right)} = 4
Punto:
(0, 4)
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
4sin(2x)cos(2x)=0- \frac{4 \sin{\left(2 x \right)}}{\sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=0x_{1} = 0
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Signos de extremos en los puntos:
(0, 4)

 pi      
(--, 4*I)
 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:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
x2=0x_{2} = 0
Decrece en los intervalos
(,0]\left(-\infty, 0\right]
Crece en los intervalos
[0,)\left[0, \infty\right)
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
4(sin2(2x)cos32(2x)+2cos(2x))=0- 4 \left(\frac{\sin^{2}{\left(2 x \right)}}{\cos^{\frac{3}{2}}{\left(2 x \right)}} + 2 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}\right) = 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
limx(4cos(2x))=0,4\lim_{x \to -\infty}\left(4 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}\right) = \left\langle 0, 4\right\rangle
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=0,4y = \left\langle 0, 4\right\rangle
limx(4cos(2x))=0,4\lim_{x \to \infty}\left(4 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}\right) = \left\langle 0, 4\right\rangle
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=0,4y = \left\langle 0, 4\right\rangle
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función 4*sqrt(cos(2*x)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(4cos(2x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{4 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx(4cos(2x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{4 \sqrt{\cos{\left(2 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:
4cos(2x)=4cos(2x)4 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}} = 4 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}
- Sí
4cos(2x)=4cos(2x)4 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}} = - 4 \sqrt{\cos{\left(2 x \right)}}
- No
es decir, función
es
par