График функции y = 4*cos(2*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) = 4*cos(2*x)
f(x)=4cos(2x)f{\left (x \right )} = 4 \cos{\left (2 x \right )}
График функции
0-10000-8000-6000-4000-2000200040006000800010000-1010
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
4cos(2x)=04 \cos{\left (2 x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=π4x_{1} = \frac{\pi}{4}
x2=3π4x_{2} = \frac{3 \pi}{4}
Численное решение
x1=77.7544181763x_{1} = -77.7544181763
x2=90.3207887907x_{2} = 90.3207887907
x3=22.7765467385x_{3} = 22.7765467385
x4=93.4623814443x_{4} = -93.4623814443
x5=77.7544181763x_{5} = 77.7544181763
x6=13.3517687778x_{6} = -13.3517687778
x7=71.4712328692x_{7} = -71.4712328692
x8=33.7721210261x_{8} = 33.7721210261
x9=47.9092879672x_{9} = -47.9092879672
x10=66.7588438888x_{10} = 66.7588438888
x11=162.577419823x_{11} = 162.577419823
x12=69.9004365424x_{12} = 69.9004365424
x13=25.9181393921x_{13} = -25.9181393921
x14=63.6172512352x_{14} = 63.6172512352
x15=30.6305283725x_{15} = 30.6305283725
x16=49.480084294x_{16} = -49.480084294
x17=84.0376034835x_{17} = 84.0376034835
x18=54.1924732744x_{18} = 54.1924732744
x19=2.35619449019x_{19} = 2.35619449019
x20=33.7721210261x_{20} = -33.7721210261
x21=10.2101761242x_{21} = 10.2101761242
x22=87.1791961371x_{22} = 87.1791961371
x23=76.1836218496x_{23} = 76.1836218496
x24=49.480084294x_{24} = 49.480084294
x25=2.35619449019x_{25} = -2.35619449019
x26=5.49778714378x_{26} = -5.49778714378
x27=55.7632696012x_{27} = -55.7632696012
x28=60.4756585816x_{28} = 60.4756585816
x29=54.1924732744x_{29} = -54.1924732744
x30=38.4845100065x_{30} = -38.4845100065
x31=46.3384916404x_{31} = -46.3384916404
x32=40.0553063333x_{32} = 40.0553063333
x33=41.6261026601x_{33} = 41.6261026601
x34=32.2013246993x_{34} = -32.2013246993
x35=79.3252145031x_{35} = -79.3252145031
x36=18.0641577581x_{36} = -18.0641577581
x37=62.0464549084x_{37} = -62.0464549084
x38=44.7676953137x_{38} = 44.7676953137
x39=46.3384916404x_{39} = 46.3384916404
x40=11.780972451x_{40} = -11.780972451
x41=27.4889357189x_{41} = 27.4889357189
x42=1973.70558462x_{42} = 1973.70558462
x43=85.6083998103x_{43} = 85.6083998103
x44=32.2013246993x_{44} = 32.2013246993
x45=74.6128255228x_{45} = 74.6128255228
x46=63.6172512352x_{46} = -63.6172512352
x47=76.1836218496x_{47} = -76.1836218496
x48=18.0641577581x_{48} = 18.0641577581
x49=99.7455667515x_{49} = -99.7455667515
x50=60.4756585816x_{50} = -60.4756585816
x51=90.3207887907x_{51} = -90.3207887907
x52=16.4933614313x_{52} = -16.4933614313
x53=69.9004365424x_{53} = -69.9004365424
x54=88.7499924639x_{54} = 88.7499924639
x55=3.92699081699x_{55} = 3.92699081699
x56=11.780972451x_{56} = 11.780972451
x57=98.1747704247x_{57} = 98.1747704247
x58=19.6349540849x_{58} = -19.6349540849
x59=38.4845100065x_{59} = 38.4845100065
x60=24.3473430653x_{60} = 24.3473430653
x61=62.0464549084x_{61} = 62.0464549084
x62=84.0376034835x_{62} = -84.0376034835
x63=35.3429173529x_{63} = -35.3429173529
x64=41.6261026601x_{64} = -41.6261026601
x65=91.8915851175x_{65} = -91.8915851175
x66=82.4668071567x_{66} = 82.4668071567
x67=96.6039740979x_{67} = 96.6039740979
x68=25.9181393921x_{68} = 25.9181393921
x69=27.4889357189x_{69} = -27.4889357189
x70=384.059701901x_{70} = 384.059701901
x71=82.4668071567x_{71} = -82.4668071567
x72=10.2101761242x_{72} = -10.2101761242
x73=40.0553063333x_{73} = -40.0553063333
x74=85.6083998103x_{74} = -85.6083998103
x75=57.334065928x_{75} = -57.334065928
x76=98.1747704247x_{76} = -98.1747704247
x77=47.9092879672x_{77} = 47.9092879672
x78=16.4933614313x_{78} = 16.4933614313
x79=12461.9126586x_{79} = -12461.9126586
x80=3.92699081699x_{80} = -3.92699081699
x81=68.3296402156x_{81} = 68.3296402156
x82=19.6349540849x_{82} = 19.6349540849
x83=5.49778714378x_{83} = 5.49778714378
x84=99.7455667515x_{84} = 99.7455667515
x85=52.6216769476x_{85} = 52.6216769476
x86=24.3473430653x_{86} = -24.3473430653
x87=68.3296402156x_{87} = -68.3296402156
x88=55.7632696012x_{88} = 55.7632696012
x89=91.8915851175x_{89} = 91.8915851175
x90=8.63937979737x_{90} = 8.63937979737
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в 4*cos(2*x).
4cos(02)4 \cos{\left (0 \cdot 2 \right )}
Результат:
f(0)=4f{\left (0 \right )} = 4
Точка:
(0, 4)
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
8sin(2x)=0- 8 \sin{\left (2 x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Зн. экстремумы в точках:
(0, 4)

 pi     
(--, -4)
 2      


Интервалы возрастания и убывания функции:
Найдём интервалы, где функция возрастает и убывает, а также минимумы и максимумы функции, для этого смотрим как ведёт себя функция в экстремумах при малейшем отклонении от экстремума:
Минимумы функции в точках:
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Максимумы функции в точках:
x2=0x_{2} = 0
Убывает на промежутках
(-oo, 0] U [pi/2, oo)

Возрастает на промежутках
[0, pi/2]
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
16cos(2x)=0- 16 \cos{\left (2 x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=π4x_{1} = \frac{\pi}{4}
x2=3π4x_{2} = \frac{3 \pi}{4}

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
[pi/4, 3*pi/4]

Выпуклая на промежутках
(-oo, pi/4] U [3*pi/4, oo)
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limx(4cos(2x))=4,4\lim_{x \to -\infty}\left(4 \cos{\left (2 x \right )}\right) = \langle -4, 4\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=4,4y = \langle -4, 4\rangle
limx(4cos(2x))=4,4\lim_{x \to \infty}\left(4 \cos{\left (2 x \right )}\right) = \langle -4, 4\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=4,4y = \langle -4, 4\rangle
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции 4*cos(2*x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(4xcos(2x))=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{4}{x} \cos{\left (2 x \right )}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(4xcos(2x))=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{4}{x} \cos{\left (2 x \right )}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой слева
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
4cos(2x)=4cos(2x)4 \cos{\left (2 x \right )} = 4 \cos{\left (2 x \right )}
- Да
4cos(2x)=4cos(2x)4 \cos{\left (2 x \right )} = - 4 \cos{\left (2 x \right )}
- Нет
значит, функция
является
чётной