График функции y = cos(sin(3*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(sin(3*x))
f(x)=cos(sin(3x))f{\left (x \right )} = \cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}
График функции
0-3000-2500-2000-1500-1000-500500100015002000250030000.51.5
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
cos(sin(3x))=0\cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )} = 0
Решаем это уравнение
Решения не найдено,
может быть, что график не пересекает ось X
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в cos(sin(3*x)).
cos(sin(03))\cos{\left (\sin{\left (0 \cdot 3 \right )} \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
3sin(sin(3x))cos(3x)=0- 3 \sin{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )} \cos{\left (3 x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=π6x_{2} = \frac{\pi}{6}
x3=π3x_{3} = \frac{\pi}{3}
x4=π2x_{4} = \frac{\pi}{2}
Зн. экстремумы в точках:
(0, 1)

 pi         
(--, cos(1))
 6          

 pi    
(--, 1)
 3     

 pi         
(--, cos(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:
x4=π6x_{4} = \frac{\pi}{6}
x4=π2x_{4} = \frac{\pi}{2}
Максимумы функции в точках:
x4=0x_{4} = 0
x4=π3x_{4} = \frac{\pi}{3}
Убывает на промежутках
[pi/2, oo)

Возрастает на промежутках
(-oo, pi/6] U [pi/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
9(sin(3x)sin(sin(3x))cos2(3x)cos(sin(3x)))=09 \left(\sin{\left (3 x \right )} \sin{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )} - \cos^{2}{\left (3 x \right )} \cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}\right) = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=96.0946198833x_{1} = -96.0946198833
x2=21.7435937483x_{2} = -21.7435937483
x3=50.0179276306x_{3} = -50.0179276306
x4=25.9323839531x_{4} = 25.9323839531
x5=74.1034713081x_{5} = -74.1034713081
x6=66.2210005522x_{6} = 66.2210005522
x7=77.7401736154x_{7} = -77.7401736154
x8=43.7347423234x_{8} = -43.7347423234
x9=1.84684027558x_{9} = -1.84684027558
x10=86.1177540249x_{10} = 86.1177540249
x11=23.8379888507x_{11} = -23.8379888507
x12=30.1211741579x_{12} = 30.1211741579
x13=65.7258908986x_{13} = -65.7258908986
x14=44.2298519771x_{14} = 44.2298519771
x15=47.9235325282x_{15} = 47.9235325282
x16=84.0233589225x_{16} = -84.0233589225
x17=91.9058296785x_{17} = -91.9058296785
x18=41.0882593235x_{18} = -41.0882593235
x19=35.8522715675x_{19} = -35.8522715675
x20=40.0410617723x_{20} = 40.0410617723
x21=79.8345687178x_{21} = -79.8345687178
x22=64.1266054498x_{22} = 64.1266054498
x23=11.76672789x_{23} = -11.76672789
x24=81.9289638201x_{24} = -81.9289638201
x25=54.2067178354x_{25} = 54.2067178354
x26=62.0322103474x_{26} = 62.0322103474
x27=53.6546299378x_{27} = -53.6546299378
x28=69.9146811034x_{28} = 69.9146811034
x29=25.9323839531x_{29} = -25.9323839531
x30=69.9146811034x_{30} = -69.9146811034
x31=47.9235325282x_{31} = -47.9235325282
x32=96.0946198833x_{32} = 96.0946198833
x33=52.6074323866x_{33} = -52.6074323866
x34=22.2387034019x_{34} = 22.2387034019
x35=18.0499131972x_{35} = 18.0499131972
x36=94.0002247809x_{36} = 94.0002247809
x37=99.7313221905x_{37} = -99.7313221905
x38=3.94123537797x_{38} = -3.94123537797
x39=97.1418174345x_{39} = -97.1418174345
x40=72.0090762058x_{40} = -72.0090762058
x41=32.2155692603x_{41} = 32.2155692603
x42=9.67233278758x_{42} = -9.67233278758
x43=31.6634813627x_{43} = -31.6634813627
x44=37.9466666699x_{44} = -37.9466666699
x45=12.3188157875x_{45} = 12.3188157875
x46=74.5985809618x_{46} = -74.5985809618
x47=22.7907912995x_{47} = -22.7907912995
x48=72.0090762058x_{48} = 72.0090762058
x49=50.0179276306x_{49} = 50.0179276306
x50=158.374385058x_{50} = -158.374385058
x51=8.62513523639x_{51} = -8.62513523639
x52=68.3153956546x_{52} = 68.3153956546
x53=11.2716182363x_{53} = 11.2716182363
x54=37.9466666699x_{54} = 37.9466666699
x55=28.0267790555x_{55} = -28.0267790555
x56=0.247554826815x_{56} = 0.247554826815
x57=6.03563048036x_{57} = -6.03563048036
x58=74.1034713081x_{58} = 74.1034713081
x59=40.0410617723x_{59} = -40.0410617723
x60=78.2922615129x_{60} = 78.2922615129
x61=6.03563048036x_{61} = 6.03563048036
x62=81.9289638201x_{62} = 81.9289638201
x63=98.1890149857x_{63} = 98.1890149857
x64=62.0322103474x_{64} = -62.0322103474
x65=88.2121491273x_{65} = 88.2121491273
x66=52.112322733x_{66} = 52.112322733
x67=1291.99422335x_{67} = -1291.99422335
x68=20.1443082996x_{68} = 20.1443082996
x69=56.3011129378x_{69} = 56.3011129378
x70=2.34194992921x_{70} = 2.34194992921
x71=45.8291374258x_{71} = -45.8291374258
x72=42.1354568747x_{72} = 42.1354568747
x73=8.13002558276x_{73} = 8.13002558276
x74=13.8611229924x_{74} = -13.8611229924
x75=18.0499131972x_{75} = -18.0499131972
x76=91.3537417809x_{76} = 91.3537417809
x77=34.3099643627x_{77} = 34.3099643627
x78=3.94123537797x_{78} = 3.94123537797
x79=100.283410088x_{79} = 100.283410088
x80=59.937815245x_{80} = -59.937815245
x81=57.8434201426x_{81} = -57.8434201426
x82=76.1978664105x_{82} = 76.1978664105
x83=94.0002247809x_{83} = -94.0002247809
x84=46.3242470795x_{84} = 46.3242470795
x85=84.0233589225x_{85} = 84.0233589225
x86=55.7490250402x_{86} = -55.7490250402
x87=15.9555180948x_{87} = 15.9555180948
x88=89.8114345761x_{88} = -89.8114345761
x89=33.7578764651x_{89} = -33.7578764651
x90=67.820286001x_{90} = -67.820286001
x91=8.62513523639x_{91} = 8.62513523639
x92=793.52818898x_{92} = -793.52818898
x93=18.6020010947x_{93} = -18.6020010947
x94=90.3065442297x_{94} = 90.3065442297
x95=24.3330985043x_{95} = 24.3330985043
x96=15.9555180948x_{96} = -15.9555180948
x97=87.7170394737x_{97} = -87.7170394737
x98=59.937815245x_{98} = 59.937815245
x99=28.0267790555x_{99} = 28.0267790555
x100=10.2244206852x_{100} = 10.2244206852

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
[91.3537417809, oo)

Выпуклая на промежутках
(-oo, -1291.99422335]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limxcos(sin(3x))=cos(sin(~))\lim_{x \to -\infty} \cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )} = \cos{\left (\sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=cos(sin(~))y = \cos{\left (\sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
limxcos(sin(3x))=cos(sin(~))\lim_{x \to \infty} \cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )} = \cos{\left (\sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=cos(sin(~))y = \cos{\left (\sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции cos(sin(3*x)), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(1xcos(sin(3x)))=~sin(sin(~))cos(~)\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} \cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}\right) = \tilde{\infty} \sin{\left (\sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )} \cos{\left (\tilde{\infty} \right )}
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты слева:
y=~xsin(sin(~))cos(~)y = \tilde{\infty} x \sin{\left (\sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )} \cos{\left (\tilde{\infty} \right )}
limx(1xcos(sin(3x)))=~sin(sin(~))cos(~)\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} \cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}\right) = \tilde{\infty} \sin{\left (\sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )} \cos{\left (\tilde{\infty} \right )}
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты справа:
y=~xsin(sin(~))cos(~)y = \tilde{\infty} x \sin{\left (\sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )} \cos{\left (\tilde{\infty} \right )}
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
cos(sin(3x))=cos(sin(3x))\cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )} = \cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}
- Да
cos(sin(3x))=cos(sin(3x))\cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )} = - \cos{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}
- Нет
значит, функция
является
чётной