График функции y = 2*sin(x)^(3)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

v

График:

от до

Точки пересечения:

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

Решение

Вы ввели [src]
            3   
f(x) = 2*sin (x)
f(x)=2sin3(x)f{\left (x \right )} = 2 \sin^{3}{\left (x \right )}
График функции
0-3000-2500-2000-1500-1000-500500100015002000250030005-5
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
2sin3(x)=02 \sin^{3}{\left (x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=0x_{1} = 0
x2=πx_{2} = \pi
Численное решение
x1=119.380533126x_{1} = -119.380533126
x2=40.8407567654x_{2} = 40.8407567654
x3=59.6903382941x_{3} = 59.6903382941
x4=78.5397509229x_{4} = 78.5397509229
x5=15.7080378065x_{5} = 15.7080378065
x6=78.5397992433x_{6} = -78.5397992433
x7=65.9734548128x_{7} = 65.9734548128
x8=37.699124959x_{8} = -37.699124959
x9=34.557530618x_{9} = -34.557530618
x10=37.6991880613x_{10} = 37.6991880613
x11=81.6814885051x_{11} = 81.6814885051
x12=97.3893978429x_{12} = 97.3893978429
x13=97.3894507189x_{13} = -97.3894507189
x14=94.2477138118x_{14} = -94.2477138118
x15=47.123808527x_{15} = -47.123808527
x16=9.42480464039x_{16} = -9.42480464039
x17=56.5486006603x_{17} = 56.5486006603
x18=72.2566292958x_{18} = 72.2566292958
x19=43.9823032528x_{19} = 43.9823032528
x20=65.9734547037x_{20} = -65.9734547037
x21=34.5574504141x_{21} = 34.5574504141
x22=53.4071504072x_{22} = -53.4071504072
x23=31.4160002266x_{23} = -31.4160002266
x24=28.2742627706x_{24} = -28.2742627706
x25=12.566394491x_{25} = -12.566394491
x26=87.9646059648x_{26} = -87.9646059648
x27=21.9911516418x_{27} = 21.9911516418
x28=62.8318959402x_{28} = 62.8318959402
x29=50.2654130938x_{29} = -50.2654130938
x30=15.7079508375x_{30} = -15.7079508375
x31=15.7079741497x_{31} = -15.7079741497
x32=56.54866553x_{32} = -56.54866553
x33=87.96460631x_{33} = 87.96460631
x34=72.2565634407x_{34} = -72.2565634407
x35=6.28317668273x_{35} = 6.28317668273
x36=75.398160986x_{36} = 75.398160986
x37=21.9911516404x_{37} = -21.9911516404
x38=43.9823032313x_{38} = -43.9823032313
x39=97.3893021706x_{39} = 97.3893021706
x40=40.8407553984x_{40} = -40.8407553984
x41=75.3983005714x_{41} = -75.3983005714
x42=59.6902757443x_{42} = -59.6902757443
x43=9.42485002941x_{43} = -9.42485002941
x44=53.4070206378x_{44} = 53.4070206378
x45=25.1326660874x_{45} = -25.1326660874
x46=28.2743275366x_{46} = 28.2743275366
x47=81.6814265052x_{47} = -81.6814265052
x48=18.8496166426x_{48} = 18.8496166426
x49=94.2477801895x_{49} = 94.2477801895
x50=6.28311247067x_{50} = -6.28311247067
x51=100.531002707x_{51} = 100.531002707
x52=3.14152433727x_{52} = -3.14152433727
x53=50.2654784091x_{53} = 50.2654784091
x54=31.4158812157x_{54} = 31.4158812157
x55=12.5663001841x_{55} = 12.5663001841
x56=100.530901202x_{56} = 100.530901202
x57=0x_{57} = 0
x58=84.8230340759x_{58} = 84.8230340759
x59=9.42474281068x_{59} = 9.42474281068
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в 2*sin(x)^3.
2sin3(0)2 \sin^{3}{\left (0 \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
6sin2(x)cos(x)=06 \sin^{2}{\left (x \right )} \cos{\left (x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
x3=πx_{3} = \pi
x4=3π2x_{4} = \frac{3 \pi}{2}
Зн. экстремумы в точках:
(0, 0)

 pi    
(--, 2)
 2     

(pi, 0)

 3*pi     
(----, -2)
  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:
x4=3π2x_{4} = \frac{3 \pi}{2}
Максимумы функции в точках:
x4=π2x_{4} = \frac{\pi}{2}
Убывает на промежутках
(-oo, pi/2] U [3*pi/2, oo)

Возрастает на промежутках
[pi/2, 3*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
6(sin2(x)+2cos2(x))sin(x)=06 \left(- \sin^{2}{\left (x \right )} + 2 \cos^{2}{\left (x \right )}\right) \sin{\left (x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=πx_{2} = \pi
x3=2atan(3+2)x_{3} = - 2 \operatorname{atan}{\left (\sqrt{- \sqrt{3} + 2} \right )}
x4=2atan(3+2)x_{4} = 2 \operatorname{atan}{\left (\sqrt{- \sqrt{3} + 2} \right )}
x5=2atan(3+2)x_{5} = - 2 \operatorname{atan}{\left (\sqrt{\sqrt{3} + 2} \right )}
x6=2atan(3+2)x_{6} = 2 \operatorname{atan}{\left (\sqrt{\sqrt{3} + 2} \right )}

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
[2*atan(sqrt(sqrt(3) + 2)), oo)

Выпуклая на промежутках
(-oo, -2*atan(sqrt(sqrt(3) + 2))]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limx(2sin3(x))=2,2\lim_{x \to -\infty}\left(2 \sin^{3}{\left (x \right )}\right) = \langle -2, 2\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=2,2y = \langle -2, 2\rangle
limx(2sin3(x))=2,2\lim_{x \to \infty}\left(2 \sin^{3}{\left (x \right )}\right) = \langle -2, 2\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=2,2y = \langle -2, 2\rangle
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции 2*sin(x)^3, делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(2xsin3(x))=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{2}{x} \sin^{3}{\left (x \right )}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(2xsin3(x))=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{2}{x} \sin^{3}{\left (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:
2sin3(x)=2sin3(x)2 \sin^{3}{\left (x \right )} = - 2 \sin^{3}{\left (x \right )}
- Нет
2sin3(x)=12sin3(x)2 \sin^{3}{\left (x \right )} = - -1 \cdot 2 \sin^{3}{\left (x \right )}
- Да
значит, функция
является
нечётной