График функции y = 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) = cos(2*x)
f(x)=cos(2x)f{\left(x \right)} = \cos{\left(2 x \right)}
График функции
0-90-80-70-60-50-40-30-20-101020302-2
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
cos(2x)=0\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=24.3473430653209x_{1} = 24.3473430653209
x2=38.484510006475x_{2} = 38.484510006475
x3=93.4623814442964x_{3} = -93.4623814442964
x4=68.329640215578x_{4} = 68.329640215578
x5=10.2101761241668x_{5} = -10.2101761241668
x6=11.7809724509617x_{6} = -11.7809724509617
x7=54.1924732744239x_{7} = -54.1924732744239
x8=66.7588438887831x_{8} = 66.7588438887831
x9=79.3252145031423x_{9} = -79.3252145031423
x10=91.8915851175014x_{10} = 91.8915851175014
x11=3.92699081698724x_{11} = -3.92699081698724
x12=63.6172512351933x_{12} = -63.6172512351933
x13=52.621676947629x_{13} = 52.621676947629
x14=18.0641577581413x_{14} = -18.0641577581413
x15=16.4933614313464x_{15} = 16.4933614313464
x16=87.1791961371168x_{16} = 87.1791961371168
x17=5.49778714378214x_{17} = -5.49778714378214
x18=69.9004365423729x_{18} = -69.9004365423729
x19=63.6172512351933x_{19} = 63.6172512351933
x20=33.7721210260903x_{20} = -33.7721210260903
x21=71.4712328691678x_{21} = -71.4712328691678
x22=35.3429173528852x_{22} = -35.3429173528852
x23=47.9092879672443x_{23} = -47.9092879672443
x24=49.4800842940392x_{24} = -49.4800842940392
x25=3.92699081698724x_{25} = 3.92699081698724
x26=82.4668071567321x_{26} = -82.4668071567321
x27=2.35619449019234x_{27} = -2.35619449019234
x28=55.7632696012188x_{28} = 55.7632696012188
x29=11.7809724509617x_{29} = 11.7809724509617
x30=46.3384916404494x_{30} = -46.3384916404494
x31=19.6349540849362x_{31} = 19.6349540849362
x32=68.329640215578x_{32} = -68.329640215578
x33=18.0641577581413x_{33} = 18.0641577581413
x34=1973.70558461779x_{34} = 1973.70558461779
x35=77.7544181763474x_{35} = -77.7544181763474
x36=30.6305283725005x_{36} = 30.6305283725005
x37=32.2013246992954x_{37} = 32.2013246992954
x38=40.0553063332699x_{38} = 40.0553063332699
x39=10.2101761241668x_{39} = 10.2101761241668
x40=25.9181393921158x_{40} = -25.9181393921158
x41=91.8915851175014x_{41} = -91.8915851175014
x42=41.6261026600648x_{42} = -41.6261026600648
x43=55.7632696012188x_{43} = -55.7632696012188
x44=60.4756585816035x_{44} = 60.4756585816035
x45=162.577419823272x_{45} = 162.577419823272
x46=384.059701901352x_{46} = 384.059701901352
x47=32.2013246992954x_{47} = -32.2013246992954
x48=49.4800842940392x_{48} = 49.4800842940392
x49=2.35619449019234x_{49} = 2.35619449019234
x50=16.4933614313464x_{50} = -16.4933614313464
x51=85.6083998103219x_{51} = -85.6083998103219
x52=38.484510006475x_{52} = -38.484510006475
x53=90.3207887907066x_{53} = 90.3207887907066
x54=24.3473430653209x_{54} = -24.3473430653209
x55=46.3384916404494x_{55} = 46.3384916404494
x56=27.4889357189107x_{56} = -27.4889357189107
x57=82.4668071567321x_{57} = 82.4668071567321
x58=40.0553063332699x_{58} = -40.0553063332699
x59=60.4756585816035x_{59} = -60.4756585816035
x60=5.49778714378214x_{60} = 5.49778714378214
x61=74.6128255227576x_{61} = 74.6128255227576
x62=8.63937979737193x_{62} = 8.63937979737193
x63=96.6039740978861x_{63} = 96.6039740978861
x64=84.037603483527x_{64} = 84.037603483527
x65=99.7455667514759x_{65} = 99.7455667514759
x66=62.0464549083984x_{66} = 62.0464549083984
x67=69.9004365423729x_{67} = 69.9004365423729
x68=98.174770424681x_{68} = 98.174770424681
x69=76.1836218495525x_{69} = -76.1836218495525
x70=22.776546738526x_{70} = 22.776546738526
x71=44.7676953136546x_{71} = 44.7676953136546
x72=84.037603483527x_{72} = -84.037603483527
x73=85.6083998103219x_{73} = 85.6083998103219
x74=77.7544181763474x_{74} = 77.7544181763474
x75=27.4889357189107x_{75} = 27.4889357189107
x76=13.3517687777566x_{76} = -13.3517687777566
x77=54.1924732744239x_{77} = 54.1924732744239
x78=25.9181393921158x_{78} = 25.9181393921158
x79=76.1836218495525x_{79} = 76.1836218495525
x80=98.174770424681x_{80} = -98.174770424681
x81=33.7721210260903x_{81} = 33.7721210260903
x82=57.3340659280137x_{82} = -57.3340659280137
x83=90.3207887907066x_{83} = -90.3207887907066
x84=12461.9126586273x_{84} = -12461.9126586273
x85=99.7455667514759x_{85} = -99.7455667514759
x86=19.6349540849362x_{86} = -19.6349540849362
x87=41.6261026600648x_{87} = 41.6261026600648
x88=62.0464549083984x_{88} = -62.0464549083984
x89=88.7499924639117x_{89} = 88.7499924639117
x90=47.9092879672443x_{90} = 47.9092879672443
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в cos(2*x).
cos(20)\cos{\left(2 \cdot 0 \right)}
Результат:
f(0)=1f{\left(0 \right)} = 1
Точка:
(0, 1)
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
2sin(2x)=0- 2 \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, 1)

 pi     
(--, -1)
 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:
x1=π2x_{1} = \frac{\pi}{2}
Максимумы функции в точках:
x1=0x_{1} = 0
Убывает на промежутках
(,0][π2,)\left(-\infty, 0\right] \cup \left[\frac{\pi}{2}, \infty\right)
Возрастает на промежутках
[0,π2]\left[0, \frac{\pi}{2}\right]
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
4cos(2x)=0- 4 \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
[π4,3π4]\left[\frac{\pi}{4}, \frac{3 \pi}{4}\right]
Выпуклая на промежутках
(,π4][3π4,)\left(-\infty, \frac{\pi}{4}\right] \cup \left[\frac{3 \pi}{4}, \infty\right)
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limxcos(2x)=1,1\lim_{x \to -\infty} \cos{\left(2 x \right)} = \left\langle -1, 1\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=1,1y = \left\langle -1, 1\right\rangle
limxcos(2x)=1,1\lim_{x \to \infty} \cos{\left(2 x \right)} = \left\langle -1, 1\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=1,1y = \left\langle -1, 1\right\rangle
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции cos(2*x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(cos(2x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(cos(2x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x}\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:
cos(2x)=cos(2x)\cos{\left(2 x \right)} = \cos{\left(2 x \right)}
- Да
cos(2x)=cos(2x)\cos{\left(2 x \right)} = - \cos{\left(2 x \right)}
- Нет
значит, функция
является
чётной
График
График функции y = cos(2*x) /media/krcore-image-pods/hash/xy/c/fc/75dca7a7da0363ceee8823502fd37.png