Sr Examen

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Gráfico de la función y = pi-asin((-1+log(cos(x)))/cos(x))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                /-1 + log(cos(x))\
f(x) = pi - asin|----------------|
                \     cos(x)     /
$$f{\left(x \right)} = \pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1}{\cos{\left(x \right)}} \right)}$$
f = pi - asin((log(cos(x)) - 1)/cos(x))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 1.5707963267949$$
$$x_{2} = 4.71238898038469$$
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:
$$\pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1}{\cos{\left(x \right)}} \right)} = 0$$
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 pi - asin((-1 + log(cos(x)))/cos(x)).
$$\pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{-1 + \log{\left(\cos{\left(0 \right)} \right)}}{\cos{\left(0 \right)}} \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{3 \pi}{2}$$
Punto:
(0, 3*pi/2)
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
$$- \frac{\frac{\left(\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1\right) \sin{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} - \frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}}}{\sqrt{- \frac{\left(\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1\right)^{2}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 1}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \pi$$
Signos de extremos en los puntos:
(pi, pi - asin(1 - pi*I))


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
La función no tiene puntos máximos
No cambia el valor en todo el eje numérico
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 1.5707963267949$$
$$x_{2} = 4.71238898038469$$
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:
$$y = \lim_{x \to -\infty}\left(\pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1}{\cos{\left(x \right)}} \right)}\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = \lim_{x \to \infty}\left(\pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1}{\cos{\left(x \right)}} \right)}\right)$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función pi - asin((-1 + log(cos(x)))/cos(x)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1}{\cos{\left(x \right)}} \right)}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1}{\cos{\left(x \right)}} \right)}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1}{\cos{\left(x \right)}} \right)} = \pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1}{\cos{\left(x \right)}} \right)}$$
- Sí
$$\pi - \operatorname{asin}{\left(\frac{\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1}{\cos{\left(x \right)}} \right)} = \operatorname{asin}{\left(\frac{\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} - 1}{\cos{\left(x \right)}} \right)} - \pi$$
- No
es decir, función
es
par