Sr Examen

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Gráfico de la función y = asin(1/tanh(1+5*y))/5+pi/10

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           /      1      \     
       asin|-------------|     
           \tanh(1 + 5*y)/   pi
f(y) = ------------------- + --
                5            10
$$f{\left(y \right)} = \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(5 y + 1 \right)}} \right)}}{5} + \frac{\pi}{10}$$
f = asin(1/tanh(5*y + 1))/5 + pi/10
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$y_{1} = -0.2$$
Puntos de cruce con el eje de coordenadas Y
El gráfico cruce el eje Y cuando y es igual a 0:
sustituimos y = 0 en asin(1/tanh(1 + 5*y))/5 + pi/10.
$$\frac{\pi}{10} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(0 \cdot 5 + 1 \right)}} \right)}}{5}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{\pi}{10} + \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(1 \right)}} \right)}}{5}$$
Punto:
(0, asin(1/tanh(1))/5 + pi/10)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
$$\frac{d}{d y} f{\left(y \right)} = 0$$
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
$$\frac{d}{d y} f{\left(y \right)} = $$
primera derivada
$$\frac{5 \tanh^{2}{\left(5 y + 1 \right)} - 5}{5 \sqrt{1 - \frac{1}{\tanh^{2}{\left(5 y + 1 \right)}}} \tanh^{2}{\left(5 y + 1 \right)}} = 0$$
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
$$\frac{d^{2}}{d y^{2}} f{\left(y \right)} = 0$$
(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:
$$\frac{d^{2}}{d y^{2}} f{\left(y \right)} = $$
segunda derivada
$$\frac{5 \left(\tanh^{2}{\left(5 y + 1 \right)} - 1\right) \left(\frac{2 \left(\tanh^{2}{\left(5 y + 1 \right)} - 1\right)}{\tanh^{2}{\left(5 y + 1 \right)}} - 2 + \frac{\tanh^{2}{\left(5 y + 1 \right)} - 1}{\left(1 - \frac{1}{\tanh^{2}{\left(5 y + 1 \right)}}\right) \tanh^{4}{\left(5 y + 1 \right)}}\right)}{\sqrt{1 - \frac{1}{\tanh^{2}{\left(5 y + 1 \right)}}} \tanh{\left(5 y + 1 \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
$$y_{1} = -0.2$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con y->+oo y y->-oo
$$\lim_{y \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(5 y + 1 \right)}} \right)}}{5} + \frac{\pi}{10}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{y \to \infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(5 y + 1 \right)}} \right)}}{5} + \frac{\pi}{10}\right) = \frac{\pi}{5}$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \frac{\pi}{5}$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función asin(1/tanh(1 + 5*y))/5 + pi/10, dividida por y con y->+oo y y ->-oo
$$\lim_{y \to -\infty}\left(\frac{\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(5 y + 1 \right)}} \right)}}{5} + \frac{\pi}{10}}{y}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{y \to \infty}\left(\frac{\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(5 y + 1 \right)}} \right)}}{5} + \frac{\pi}{10}}{y}\right) = 0$$
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(-y) и f = -f(-y).
Pues, comprobamos:
$$\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(5 y + 1 \right)}} \right)}}{5} + \frac{\pi}{10} = \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(1 - 5 y \right)}} \right)}}{5} + \frac{\pi}{10}$$
- No
$$\frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(5 y + 1 \right)}} \right)}}{5} + \frac{\pi}{10} = - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{1}{\tanh{\left(1 - 5 y \right)}} \right)}}{5} - \frac{\pi}{10}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar