Sr Examen

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Gráfico de la función y = sin(x+3/2)+29/10-acos(-x)-2

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                      29               
f(x) = sin(x + 3/2) + -- - acos(-x) - 2
                      10               
$$f{\left(x \right)} = \left(\left(\sin{\left(x + \frac{3}{2} \right)} + \frac{29}{10}\right) - \operatorname{acos}{\left(- x \right)}\right) - 2$$
f = sin(x + 3/2) + 29/10 - acos(-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:
$$\left(\left(\sin{\left(x + \frac{3}{2} \right)} + \frac{29}{10}\right) - \operatorname{acos}{\left(- x \right)}\right) - 2 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 0.298712300874862$$
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 sin(x + 3/2) + 29/10 - acos(-x) - 2.
$$-2 + \left(- \operatorname{acos}{\left(- 0 \right)} + \left(\sin{\left(\frac{3}{2} \right)} + \frac{29}{10}\right)\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{\pi}{2} + \frac{9}{10} + \sin{\left(\frac{3}{2} \right)}$$
Punto:
(0, 9/10 - pi/2 + sin(3/2))
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
$$\cos{\left(x + \frac{3}{2} \right)} - \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}} = 0$$
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
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$- (\frac{x}{\left(1 - x^{2}\right)^{\frac{3}{2}}} + \sin{\left(x + \frac{3}{2} \right)}) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -0.519007866769396$$

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
$$\left(-\infty, -0.519007866769396\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[-0.519007866769396, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\left(\sin{\left(x + \frac{3}{2} \right)} + \frac{29}{10}\right) - \operatorname{acos}{\left(- x \right)}\right) - 2\right) = \left\langle - \frac{1}{10}, \frac{19}{10}\right\rangle - \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \left\langle - \frac{1}{10}, \frac{19}{10}\right\rangle - \infty i$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(\left(\sin{\left(x + \frac{3}{2} \right)} + \frac{29}{10}\right) - \operatorname{acos}{\left(- x \right)}\right) - 2\right) = \left\langle - \frac{1}{10}, \frac{19}{10}\right\rangle + \infty i$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \left\langle - \frac{1}{10}, \frac{19}{10}\right\rangle + \infty i$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función sin(x + 3/2) + 29/10 - acos(-x) - 2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\left(\sin{\left(x + \frac{3}{2} \right)} + \frac{29}{10}\right) - \operatorname{acos}{\left(- x \right)}\right) - 2}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\left(\sin{\left(x + \frac{3}{2} \right)} + \frac{29}{10}\right) - \operatorname{acos}{\left(- x \right)}\right) - 2}{x}\right) = 0$$
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:
$$\left(\left(\sin{\left(x + \frac{3}{2} \right)} + \frac{29}{10}\right) - \operatorname{acos}{\left(- x \right)}\right) - 2 = - \sin{\left(x - \frac{3}{2} \right)} - \operatorname{acos}{\left(x \right)} + \frac{9}{10}$$
- No
$$\left(\left(\sin{\left(x + \frac{3}{2} \right)} + \frac{29}{10}\right) - \operatorname{acos}{\left(- x \right)}\right) - 2 = \sin{\left(x - \frac{3}{2} \right)} + \operatorname{acos}{\left(x \right)} - \frac{9}{10}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar