Sr Examen

Gráfico de la función y = ||x|-1|-1

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
f(x) = ||x| - 1| - 1
f(x)=x11f{\left(x \right)} = \left|{\left|{x}\right| - 1}\right| - 1
f = Abs(|x| - 1) - 1
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-1010
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:
x11=0\left|{\left|{x}\right| - 1}\right| - 1 = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=2x_{1} = -2
x2=0x_{2} = 0
x3=2x_{3} = 2
Solución numérica
x1=2x_{1} = 2
x2=0x_{2} = 0
x3=2x_{3} = -2
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 Abs(|x| - 1) - 1.
1+1+0-1 + \left|{-1 + \left|{0}\right|}\right|
Resultado:
f(0)=0f{\left(0 \right)} = 0
Punto:
(0, 0)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
ddxf(x)=0\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:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} =
primera derivada
sign(x)sign(x1)=0\operatorname{sign}{\left(x \right)} \operatorname{sign}{\left(\left|{x}\right| - 1 \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=0x_{1} = 0
Signos de extremos en los puntos:
(0, 0)


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
Puntos máximos de la función:
x1=0x_{1} = 0
Decrece en los intervalos
(,0]\left(-\infty, 0\right]
Crece en los intervalos
[0,)\left[0, \infty\right)
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
d2dx2f(x)=0\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:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} =
segunda derivada
2(δ(x)sign(x1)+δ(x1)sign2(x))=02 \left(\delta\left(x\right) \operatorname{sign}{\left(\left|{x}\right| - 1 \right)} + \delta\left(\left|{x}\right| - 1\right) \operatorname{sign}^{2}{\left(x \right)}\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
limx(x11)=\lim_{x \to -\infty}\left(\left|{\left|{x}\right| - 1}\right| - 1\right) = \infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
limx(x11)=\lim_{x \to \infty}\left(\left|{\left|{x}\right| - 1}\right| - 1\right) = \infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la derecha
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función Abs(|x| - 1) - 1, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx(x11x)=1\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left|{\left|{x}\right| - 1}\right| - 1}{x}\right) = -1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
y=xy = - x
limx(x11x)=1\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left|{\left|{x}\right| - 1}\right| - 1}{x}\right) = 1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
y=xy = x
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:
x11=x11\left|{\left|{x}\right| - 1}\right| - 1 = \left|{\left|{x}\right| - 1}\right| - 1
- Sí
x11=1x1\left|{\left|{x}\right| - 1}\right| - 1 = 1 - \left|{\left|{x}\right| - 1}\right|
- No
es decir, función
es
par
Gráfico
Gráfico de la función y = ||x|-1|-1