Sr Examen

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Gráfico de la función y = (x/tan(x))^(x^(-2))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
               1 
               --
                2
               x 
       /  x   \  
f(x) = |------|  
       \tan(x)/  
$$f{\left(x \right)} = \left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}}$$
f = (x/tan(x))^(x^(-2))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 0$$
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:
$$\left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}} = 0$$
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 (x/tan(x))^(x^(-2)).
$$\left(\frac{0}{\tan{\left(0 \right)}}\right)^{\frac{1}{0}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \text{NaN}$$
- no hay soluciones de la ecuación
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
$$\left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}} \left(\frac{\left(\frac{x \left(- \tan^{2}{\left(x \right)} - 1\right)}{\tan^{2}{\left(x \right)}} + \frac{1}{\tan{\left(x \right)}}\right) \tan{\left(x \right)}}{x^{3}} - \frac{2 \log{\left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}} \right)}}{x^{3}}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 0$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \lim_{x \to -\infty} \left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}}$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \lim_{x \to \infty} \left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}}$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (x/tan(x))^(x^(-2)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}}}{x}\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}}}{x}\right)$$
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:
$$\left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}} = \left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}}$$
- Sí
$$\left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}} = - \left(\frac{x}{\tan{\left(x \right)}}\right)^{\frac{1}{x^{2}}}$$
- No
es decir, función
es
par