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5*x^2-asin(x)

Gráfico de la función y = 5*x^2-asin(x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          2          
f(x) = 5*x  - asin(x)
$$f{\left(x \right)} = 5 x^{2} - \operatorname{asin}{\left(x \right)}$$
f = 5*x^2 - asin(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:
$$5 x^{2} - \operatorname{asin}{\left(x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 0.201377037258544$$
$$x_{2} = 0$$
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 5*x^2 - asin(x).
$$5 \cdot 0^{2} - \operatorname{asin}{\left(0 \right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 0$$
Punto:
(0, 0)
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
$$10 x - \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \sqrt{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{6}}{5}}$$
$$x_{2} = \sqrt{\frac{\sqrt{6}}{5} + \frac{1}{2}}$$
Signos de extremos en los puntos:
      ___________                  /     ___________\ 
     /       ___                   |    /       ___ | 
    /  1   \/ 6    5     ___       |   /  1   \/ 6  | 
(  /   - - -----, - - \/ 6  - asin|  /   - - ----- |)
 \/    2     5     2               \\/    2     5   / 

      ___________                  /     ___________\ 
     /       ___                   |    /       ___ | 
    /  1   \/ 6    5     ___       |   /  1   \/ 6  | 
(  /   - + -----, - + \/ 6  - asin|  /   - + ----- |)
 \/    2     5     2               \\/    2     5   / 


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:
Puntos mínimos de la función:
$$x_{1} = \sqrt{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{6}}{5}}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \sqrt{\frac{\sqrt{6}}{5} + \frac{1}{2}}$$
Decrece en los intervalos
$$\left[\sqrt{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{6}}{5}}, \sqrt{\frac{\sqrt{6}}{5} + \frac{1}{2}}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, \sqrt{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{6}}{5}}\right] \cup \left[\sqrt{\frac{\sqrt{6}}{5} + \frac{1}{2}}, \infty\right)$$
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
$$- \frac{x}{\left(1 - x^{2}\right)^{\frac{3}{2}}} + 10 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{2 \sqrt{5}}{5}$$

Intervalos de convexidad y concavidad:
Hallemos los intervales donde la función es convexa o cóncava, para eso veamos cómo se comporta la función en los puntos de flexiones:
Cóncava en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{2 \sqrt{5}}{5}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[\frac{2 \sqrt{5}}{5}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
False

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
False

False

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
False
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función 5*x^2 - asin(x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{5 x^{2} - \operatorname{asin}{\left(x \right)}}{x}\right)$$
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{5 x^{2} - \operatorname{asin}{\left(x \right)}}{x}\right)$$
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:
$$5 x^{2} - \operatorname{asin}{\left(x \right)} = 5 x^{2} + \operatorname{asin}{\left(x \right)}$$
- No
$$5 x^{2} - \operatorname{asin}{\left(x \right)} = - 5 x^{2} - \operatorname{asin}{\left(x \right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = 5*x^2-asin(x)