Sr Examen

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Gráfico de la función y = -3*x^2-2*x+3*sin(x)+cos(x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

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

Solución numérica
$$x_{1} = -0.420165666358942$$
$$x_{2} = 0.66060459800962$$
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 -3*x^2 - 2*x + 3*sin(x) + cos(x).
$$\left(\left(- 3 \cdot 0^{2} - 0\right) + 3 \sin{\left(0 \right)}\right) + \cos{\left(0 \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 1$$
Punto:
(0, 1)
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
$$- 6 x - \sin{\left(x \right)} + 3 \cos{\left(x \right)} - 2 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0.138799115461866$$
Signos de extremos en los puntos:
(0.13879911546186607, 1.07005068074629)


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:
$$x_{1} = 0.138799115461866$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 0.138799115461866\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[0.138799115461866, \infty\right)$$
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
$$- (3 \sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)} + 6) = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\left(- 3 x^{2} - 2 x\right) + 3 \sin{\left(x \right)}\right) + \cos{\left(x \right)}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(\left(- 3 x^{2} - 2 x\right) + 3 \sin{\left(x \right)}\right) + \cos{\left(x \right)}\right) = -\infty$$
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 -3*x^2 - 2*x + 3*sin(x) + cos(x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\left(- 3 x^{2} - 2 x\right) + 3 \sin{\left(x \right)}\right) + \cos{\left(x \right)}}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\left(- 3 x^{2} - 2 x\right) + 3 \sin{\left(x \right)}\right) + \cos{\left(x \right)}}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la derecha
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:
$$\left(\left(- 3 x^{2} - 2 x\right) + 3 \sin{\left(x \right)}\right) + \cos{\left(x \right)} = - 3 x^{2} + 2 x - 3 \sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}$$
- No
$$\left(\left(- 3 x^{2} - 2 x\right) + 3 \sin{\left(x \right)}\right) + \cos{\left(x \right)} = 3 x^{2} - 2 x + 3 \sin{\left(x \right)} - \cos{\left(x \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar