График y = f(x) = 2*(x-sin(x)) (2 умножить на (х минус синус от (х))) постройте график функции и изобразите его. Исследуйте данную функцию. [Есть ответ!]

График функции y = 2*(x-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) = 2*(x - sin(x))
$$f{\left (x \right )} = 2 \left(x - \sin{\left (x \right )}\right)$$
График функции
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$2 \left(x - \sin{\left (x \right )}\right) = 0$$
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Численное решение
$$x_{1} = -8.95231865768 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{2} = -2.1240493551 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{3} = -9.83485862207 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{4} = -1.98408831576 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{5} = 0.000132920718925$$
$$x_{6} = 3.89118697646 \cdot 10^{-6}$$
$$x_{7} = -2.5212491753 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{8} = 0.000103586989847$$
$$x_{9} = -0.000135184808719$$
$$x_{10} = -0.000153828220061$$
$$x_{11} = -3.17741918727 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{12} = -8.65514725284 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{13} = -1.46863857904 \cdot 10^{-6}$$
$$x_{14} = 2.49127326984 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{15} = -2.30650948881 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{16} = 0.000115526349792$$
$$x_{17} = -0.000119373030238$$
$$x_{18} = 0.000116491909676$$
$$x_{19} = -1.80175000296 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{20} = 9.87747756721 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{21} = -1.47286646559 \cdot 10^{-5}$$
$$x_{22} = -0.000139957949205$$
$$x_{23} = -0.000152751605226$$
$$x_{24} = 0.000137906691428$$
$$x_{25} = 0$$
$$x_{26} = -0.000150650416849$$
$$x_{27} = 0.000147410258149$$
$$x_{28} = -0.000101863601828$$
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в 2*(x - sin(x)).
$$2 \left(- \sin{\left (0 \right )}\right)$$
Результат:
$$f{\left (0 \right )} = 0$$
Точка:
(0, 0)
Экстремумы функции
Для того, чтобы найти экстремумы, нужно решить уравнение
$$\frac{d}{d x} f{\left (x \right )} = 0$$
(производная равна нулю),
и корни этого уравнения будут экстремумами данной функции:
$$\frac{d}{d x} f{\left (x \right )} = $$
Первая производная
$$- 2 \cos{\left (x \right )} + 2 = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = 2 \pi$$
Зн. экстремумы в точках:
(0, 0)

(2*pi, 4*pi)


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:
Минимумов у функции нет
Максимумов у функции нет
Возрастает на всей числовой оси
Точки перегибов
Найдем точки перегибов, для этого надо решить уравнение
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left (x \right )} = 0$$
(вторая производная равняется нулю),
корни полученного уравнения будут точками перегибов для указанного графика функции:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left (x \right )} = $$
Вторая производная
$$2 \sin{\left (x \right )} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \pi$$

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

Выпуклая на промежутках
(-oo, 0] U [pi, oo)
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(2 \left(x - \sin{\left (x \right )}\right)\right) = \langle -2, 2\rangle$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = \langle -2, 2\rangle$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(2 \left(x - \sin{\left (x \right )}\right)\right) = \langle -2, 2\rangle$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = \langle -2, 2\rangle$$
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции 2*(x - sin(x)), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
True

Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты слева:
$$y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} \left(2 x - 2 \sin{\left (x \right )}\right)\right)$$
True

Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты справа:
$$y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} \left(2 x - 2 \sin{\left (x \right )}\right)\right)$$
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
$$2 \left(x - \sin{\left (x \right )}\right) = - 2 x + 2 \sin{\left (x \right )}$$
- Нет
$$2 \left(x - \sin{\left (x \right )}\right) = - -1 \cdot 2 x - 2 \sin{\left (x \right )}$$
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной