Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 4.Revisão - Ex. 32
Faça um esboço do gráfico da função dada, determinando primeiro o seguinte: os extremos relativos, de ; os pontos de inflexão do gráfico de ; os intervalos nos quais é crescente aqueles onde é decrescente; onde o gráfico é côncavo para cima e onde é côcavo para baixo; A inclinação das tangentes inflexionais, as assíntotas horizontal, vertical e oblíqua, se existirem.
Passo 1
Que textão de questão hein!! Mas calma, olhando ela por partes verá que é bem tranquila, na verdade. Vamos começar a calcular os extremos da função tirando a derivada e igualando a 0:
Então o ponto onde derivada é zero é o ponto .
Passo 2
Para descobrir os pontos crescentes e decrescentes da função, basta fazer um estudo do sinal da função.
Encontrando o intervalo para o qual a função derivada é negativa:
Pensando um pouco, é facil de perceber que não importa o valor de , para que 1>cos x>-1 seja verdadeiro. Dessa forma a derivada é sempre negativa e o gráfico dessa função é sempre decrescente.
Passo 3
Agora falta só analisar os intervalos onde a concavidade é para cima e os intervalos onde a concavidade é para baixo. Para isso, fazemos um estudo do sinal da segunda derivada;
Isso quer dizer que no ponto (0,0) não existe concavidade, é um ponto de inflexão já que a primeira derivada tabmém é igual a zero.
Para verificar onde a concavidade é para cima, fazemos a segunda derivada e vemos quando ela é maior que zero:
Isso significa que no intervalo a concavidade é para cima.
Para verificar onde a concavidade é para baixo, fazemos a segunda derivada e vemos quando ela é menor que zero:
Isso significa que no intervalo a concavidade é para baixo.
Passo 4
Agora vamos ver como se comporta a função no limite do seu intervalo:
Então o gráfico possui uma assíntota vertical em .
No outro lado do intervalo temos:
Então o gráfico possui uma assíntota vertical em também.
Passo 5
Por fim vamos reunir as informações que nós conseguimos eem um esboço do gráfico:
Resposta
Ponto de Inflexão:
Função estritamente decrescente;
Concavidade para cima no intervalo ;
Concavidade para baixo no intervalo
Assíntotas verticais em e em .