Sr Examen

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Trazado el gráfico de la función/ arctg(1/(x-1))4

Gráfico de la función y = arctg(1/(x-1))4

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src] 
           /  1  \  
f(x) = atan|-----|*4
           \x - 1/
f(x)=4atan⁡(1x−1)f{\left(x \right)} = 4 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x - 1} \right)} 
f = 4*atan(1/(x - 1))
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-1010
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
x1=1x_{1} = 1
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:
4atan⁡(1x−1)=04 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x - 1} \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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 atan(1/(x - 1))*4.
4atan⁡(1−1)4 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{-1} \right)}
Resultado:
f(0)=−πf{\left(0 \right)} = - \pi
Punto:
(0, -pi)
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
−4(1+1(x−1)2)(x−1)2=0- \frac{4}{\left(1 + \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\right) \left(x - 1\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
8(1−1(1+1(x−1)2)(x−1)2)(1+1(x−1)2)(x−1)3=0\frac{8 \left(1 - \frac{1}{\left(1 + \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\right) \left(x - 1\right)^{2}}\right)}{\left(1 + \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\right) \left(x - 1\right)^{3}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
x1=1x_{1} = 1
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
lim⁡x→−∞(4atan⁡(1x−1))=0\lim_{x \to -\infty}\left(4 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x - 1} \right)}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
y=0y = 0
lim⁡x→∞(4atan⁡(1x−1))=0\lim_{x \to \infty}\left(4 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x - 1} \right)}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
y=0y = 0
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función atan(1/(x - 1))*4, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
lim⁡x→−∞(4atan⁡(1x−1)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{4 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x - 1} \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
lim⁡x→∞(4atan⁡(1x−1)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{4 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x - 1} \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:
4atan⁡(1x−1)=4atan⁡(1−x−1)4 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x - 1} \right)} = 4 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{- x - 1} \right)}
- No
4atan⁡(1x−1)=−4atan⁡(1−x−1)4 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{x - 1} \right)} = - 4 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{- x - 1} \right)}
- No
es decir, función
no es
par ni impar
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