График функции y = asin(sin(x))

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

v

График:

от до

Точки пересечения:

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

Решение

Вы ввели [src]
f(x) = asin(sin(x))
f(x)=asin(sin(x))f{\left(x \right)} = \operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
График функции
010203040506070-105-5
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
asin(sin(x))=0\operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=0x_{1} = 0
Численное решение
x1=34.5575191894877x_{1} = 34.5575191894877
x2=72.2566310325652x_{2} = 72.2566310325652
x3=6.28318530717959x_{3} = -6.28318530717959
x4=47.1238898038469x_{4} = 47.1238898038469
x5=47.1238898038469x_{5} = -47.1238898038469
x6=97.3893722612836x_{6} = -97.3893722612836
x7=25.1327412287183x_{7} = -25.1327412287183
x8=72.2566310325652x_{8} = -72.2566310325652
x9=31.4159265358979x_{9} = 31.4159265358979
x10=9.42477796076938x_{10} = -9.42477796076938
x11=81.6814089933346x_{11} = 81.6814089933346
x12=0x_{12} = 0
x13=28.2743338823081x_{13} = 28.2743338823081
x14=43.9822971502571x_{14} = 43.9822971502571
x15=6.28318530717959x_{15} = 6.28318530717959
x16=34.5575191894877x_{16} = -34.5575191894877
x17=75.398223686155x_{17} = -75.398223686155
x18=53.4070751110265x_{18} = 53.4070751110265
x19=50.2654824574367x_{19} = 50.2654824574367
x20=21.9911485751286x_{20} = 21.9911485751286
x21=56.5486677646163x_{21} = 56.5486677646163
x22=62.8318530717959x_{22} = -62.8318530717959
x23=15.707963267949x_{23} = -15.707963267949
x24=62.8318530717959x_{24} = 62.8318530717959
x25=69.1150383789755x_{25} = -69.1150383789755
x26=59.6902604182061x_{26} = -59.6902604182061
x27=9.42477796076938x_{27} = 9.42477796076938
x28=37.6991118430775x_{28} = 37.6991118430775
x29=78.5398163397448x_{29} = 78.5398163397448
x30=43.9822971502571x_{30} = -43.9822971502571
x31=28.2743338823081x_{31} = -28.2743338823081
x32=53.4070751110265x_{32} = -53.4070751110265
x33=65.9734457253857x_{33} = 65.9734457253857
x34=50.2654824574367x_{34} = -50.2654824574367
x35=65.9734457253857x_{35} = -65.9734457253857
x36=100.530964914873x_{36} = -100.530964914873
x37=94.2477796076938x_{37} = -94.2477796076938
x38=87.9645943005142x_{38} = 87.9645943005142
x39=91.106186954104x_{39} = 91.106186954104
x40=91.106186954104x_{40} = -91.106186954104
x41=12.5663706143592x_{41} = -12.5663706143592
x42=56.5486677646163x_{42} = -56.5486677646163
x43=18.8495559215388x_{43} = -18.8495559215388
x44=40.8407044966673x_{44} = 40.8407044966673
x45=37.6991118430775x_{45} = -37.6991118430775
x46=40.8407044966673x_{46} = -40.8407044966673
x47=12.5663706143592x_{47} = 12.5663706143592
x48=87.9645943005142x_{48} = -87.9645943005142
x49=21.9911485751286x_{49} = -21.9911485751286
x50=97.3893722612836x_{50} = 97.3893722612836
x51=15.707963267949x_{51} = 15.707963267949
x52=358.141562509236x_{52} = 358.141562509236
x53=100.530964914873x_{53} = 100.530964914873
x54=31.4159265358979x_{54} = -31.4159265358979
x55=3.14159265358979x_{55} = -3.14159265358979
x56=3.14159265358979x_{56} = 3.14159265358979
x57=135.088484104361x_{57} = -135.088484104361
x58=75.398223686155x_{58} = 75.398223686155
x59=84.8230016469244x_{59} = 84.8230016469244
x60=18.8495559215388x_{60} = 18.8495559215388
x61=59.6902604182061x_{61} = 59.6902604182061
x62=84.8230016469244x_{62} = -84.8230016469244
x63=78.5398163397448x_{63} = -78.5398163397448
x64=69.1150383789755x_{64} = 69.1150383789755
x65=94.2477796076938x_{65} = 94.2477796076938
x66=81.6814089933346x_{66} = -81.6814089933346
x67=25.1327412287183x_{67} = 25.1327412287183
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в asin(sin(x)).
asin(sin(0))\operatorname{asin}{\left(\sin{\left(0 \right)} \right)}
Результат:
f(0)=0f{\left(0 \right)} = 0
Точка:
(0, 0)
Экстремумы функции
Для того, чтобы найти экстремумы, нужно решить уравнение
ddxf(x)=0\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0
(производная равна нулю),
и корни этого уравнения будут экстремумами данной функции:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} =
первая производная
cos(x)1sin2(x)=0\frac{\cos{\left(x \right)}}{\sqrt{1 - \sin^{2}{\left(x \right)}}} = 0
Решаем это уравнение
Решения не найдены,
возможно экстремумов у функции нет
Точки перегибов
Найдем точки перегибов, для этого надо решить уравнение
d2dx2f(x)=0\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0
(вторая производная равняется нулю),
корни полученного уравнения будут точками перегибов для указанного графика функции:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} =
вторая производная
(1+cos2(x)1sin2(x))sin(x)1sin2(x)=0\frac{\left(-1 + \frac{\cos^{2}{\left(x \right)}}{1 - \sin^{2}{\left(x \right)}}\right) \sin{\left(x \right)}}{\sqrt{1 - \sin^{2}{\left(x \right)}}} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=πx_{2} = \pi

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Не имеет изгибов на всей числовой оси
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limxasin(sin(x))=limxasin(sin(x))\lim_{x \to -\infty} \operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)} = \lim_{x \to -\infty} \operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=limxasin(sin(x))y = \lim_{x \to -\infty} \operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
limxasin(sin(x))=limxasin(sin(x))\lim_{x \to \infty} \operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)} = \lim_{x \to \infty} \operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=limxasin(sin(x))y = \lim_{x \to \infty} \operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции asin(sin(x)), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(asin(sin(x))x)=limx(asin(sin(x))x)\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right) = \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right)
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты слева:
y=xlimx(asin(sin(x))x)y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right)
limx(asin(sin(x))x)=limx(asin(sin(x))x)\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right) = \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right)
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты справа:
y=xlimx(asin(sin(x))x)y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right)
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
asin(sin(x))=asin(sin(x))\operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)} = - \operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
- Нет
asin(sin(x))=asin(sin(x))\operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)} = \operatorname{asin}{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
- Да
значит, функция
является
нечётной
График
График функции y = asin(sin(x)) /media/krcore-image-pods/hash/xy/3/21/75362fa03c20b5b5171f07b020ffd.png