Sr Examen

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Gráfico de la función y = sin(x)+cos(x)+(sin(x)/1!)+(sin(2x)/2!)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                         sin(x)   sin(2*x)
f(x) = sin(x) + cos(x) + ------ + --------
                           1!        2!   
$$f{\left(x \right)} = \left(\left(\sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}\right) + \frac{\sin{\left(x \right)}}{1!}\right) + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2!}$$
f = sin(x) + cos(x) + sin(x)/factorial(1) + sin(2*x)/factorial(2)
Gráfico de la función
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) + cos(x) + sin(x)/factorial(1) + sin(2*x)/factorial(2).
$$\frac{\sin{\left(0 \cdot 2 \right)}}{2!} + \left(\frac{\sin{\left(0 \right)}}{1!} + \left(\sin{\left(0 \right)} + \cos{\left(0 \right)}\right)\right)$$
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
$$- \sin{\left(x \right)} + \frac{\cos{\left(x \right)}}{1!} + \cos{\left(x \right)} + \frac{2 \cos{\left(2 x \right)}}{2!} = 0$$
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
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$- (\frac{\sin{\left(x \right)}}{1!} + \sin{\left(x \right)} + \frac{4 \sin{\left(2 x \right)}}{2!} + \cos{\left(x \right)}) = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\left(\sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}\right) + \frac{\sin{\left(x \right)}}{1!}\right) + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2!}\right) = \left\langle - \frac{7}{2}, \frac{7}{2}\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = \left\langle - \frac{7}{2}, \frac{7}{2}\right\rangle$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(\left(\sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}\right) + \frac{\sin{\left(x \right)}}{1!}\right) + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2!}\right) = \left\langle - \frac{7}{2}, \frac{7}{2}\right\rangle$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \left\langle - \frac{7}{2}, \frac{7}{2}\right\rangle$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función sin(x) + cos(x) + sin(x)/factorial(1) + sin(2*x)/factorial(2), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\left(\sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}\right) + \frac{\sin{\left(x \right)}}{1!}\right) + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2!}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\left(\sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}\right) + \frac{\sin{\left(x \right)}}{1!}\right) + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2!}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\left(\left(\sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}\right) + \frac{\sin{\left(x \right)}}{1!}\right) + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2!} = - \sin{\left(x \right)} - \frac{\sin{\left(x \right)}}{1!} - \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2!} + \cos{\left(x \right)}$$
- No
$$\left(\left(\sin{\left(x \right)} + \cos{\left(x \right)}\right) + \frac{\sin{\left(x \right)}}{1!}\right) + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2!} = \sin{\left(x \right)} + \frac{\sin{\left(x \right)}}{1!} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2!} - \cos{\left(x \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar