График функции y = cos(3*x)^(2)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

v

График:

от до

Точки пересечения:

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

Решение

Вы ввели [src]
          2     
f(x) = cos (3*x)
f(x)=cos2(3x)f{\left(x \right)} = \cos^{2}{\left(3 x \right)}
График функции
0-80-70-60-50-40-30-20-101002
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
cos2(3x)=0\cos^{2}{\left(3 x \right)} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=π6x_{1} = \frac{\pi}{6}
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Численное решение
x1=67.5442421196901x_{1} = -67.5442421196901
x2=49.7418836877244x_{2} = -49.7418836877244
x3=82.2050076993983x_{3} = -82.2050076993983
x4=49.7418837022546x_{4} = 49.7418837022546
x5=5.75958657756439x_{5} = 5.75958657756439
x6=75.9218225202323x_{6} = 75.9218225202323
x7=31.9395253611477x_{7} = 31.9395253611477
x8=1.57079639846571x_{8} = -1.57079639846571
x9=36.1283154422719x_{9} = -36.1283154422719
x10=23.5619449729929x_{10} = -23.5619449729929
x11=25.6563400574942x_{11} = -25.6563400574942
x12=40.3171057809134x_{12} = -40.3171057809134
x13=43.4586982782211x_{13} = -43.4586982782211
x14=14.1371668657739x_{14} = -14.1371668657739
x15=18.3259571004719x_{15} = 18.3259571004719
x16=34.0339203573462x_{16} = 34.0339203573462
x17=95.8185760099185x_{17} = 95.8185760099185
x18=20.4203521766952x_{18} = 20.4203521766952
x19=31.9395254607427x_{19} = -31.9395254607427
x20=34.0339203815254x_{20} = -34.0339203815254
x21=42.4115007524084x_{21} = 42.4115007524084
x22=93.7241808498957x_{22} = -93.7241808498957
x23=40.3171056798614x_{23} = 40.3171056798614
x24=29.8451301070482x_{24} = -29.8451301070482
x25=80.1106125965004x_{25} = -80.1106125965004
x26=73.8274274357866x_{26} = 73.8274274357866
x27=16.2315620580511x_{27} = 16.2315620580511
x28=14.1371669873783x_{28} = 14.1371669873783
x29=44.5058959013899x_{29} = 44.5058959013899
x30=29.8451302859375x_{30} = 29.8451302859375
x31=53.9306739409302x_{31} = 53.9306739409302
x32=0.523598793698386x_{32} = 0.523598793698386
x33=89.5353906915371x_{33} = -89.5353906915371
x34=100.007366129875x_{34} = 100.007366129875
x35=12.0427717588149x_{35} = 12.0427717588149
x36=78.0162175468244x_{36} = -78.0162175468244
x37=71.7330322578684x_{37} = 71.7330322578684
x38=47.6474886360566x_{38} = -47.6474886360566
x39=38.2227104061931x_{39} = 38.2227104061931
x40=9.94837684644357x_{40} = -9.94837684644357
x41=60.2138592240082x_{41} = 60.2138592240082
x42=100.007366130902x_{42} = -100.007366130902
x43=93.7241808065961x_{43} = 93.7241808065961
x44=91.6297857922845x_{44} = -91.6297857922845
x45=56.0250689512033x_{45} = 56.0250689512033
x46=95.8185758690479x_{46} = -95.8185758690479
x47=96.865773562311x_{47} = -96.865773562311
x48=45.5530935467806x_{48} = -45.5530935467806
x49=71.7330322689618x_{49} = -71.7330322689618
x50=7.85398171030129x_{50} = 7.85398171030129
x51=219.387886624637x_{51} = 219.387886624637
x52=58.1194640191823x_{52} = -58.1194640191823
x53=96.8657733416992x_{53} = -96.8657733416992
x54=27.7507351416945x_{54} = 27.7507351416945
x55=22.51474734437x_{55} = 22.51474734437
x56=97.9129710990821x_{56} = 97.9129710990821
x57=16.2315619891784x_{57} = -16.2315619891784
x58=78.0162175417499x_{58} = 78.0162175417499
x59=84.2994030191035x_{59} = -84.2994030191035
x60=86.3937979052498x_{60} = 86.3937979052498
x61=3.6651914786486x_{61} = -3.6651914786486
x62=66.4970444630068x_{62} = 66.4970444630068
x63=62.3082544993577x_{63} = -62.3082544993577
x64=4.71238901629785x_{64} = 4.71238901629785
x65=84.2994028394378x_{65} = 84.2994028394378
x66=73.8274272823298x_{66} = -73.8274272823298
x67=5.75958652424928x_{67} = -5.75958652424928
x68=53.9306740746488x_{68} = -53.9306740746488
x69=60.2138591280511x_{69} = -60.2138591280511
x70=38.2227105578705x_{70} = -38.2227105578705
x71=218.340689710019x_{71} = -218.340689710019
x72=82.205007807797x_{72} = 82.205007807797
x73=56.0250689637531x_{73} = -56.0250689637531
x74=88.4881930280058x_{74} = 88.4881930280058
x75=7.85398152418181x_{75} = -7.85398152418181
x76=9.94837678084721x_{76} = 9.94837678084721
x77=51.8362788611105x_{77} = 51.8362788611105
x78=51.8362786947358x_{78} = -51.8362786947358
x79=87.4409953189147x_{79} = -87.4409953189147
x80=65.4498467952353x_{80} = -65.4498467952353
x81=69.6386372143248x_{81} = -69.6386372143248
x82=21.467549748169x_{82} = -21.467549748169
x83=62.308254259517x_{83} = 62.308254259517
x84=12.0427718000216x_{84} = -12.0427718000216
x85=64.4026493286099x_{85} = 64.4026493286099
x86=27.7507351061626x_{86} = -27.7507351061626
x87=38.2227106407841x_{87} = 38.2227106407841
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в cos(3*x)^2.
cos2(30)\cos^{2}{\left(3 \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
6sin(3x)cos(3x)=0- 6 \sin{\left(3 x \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    
(--, 0)
 6     

 pi    
(--, 1)
 3     

 pi    
(--, 0)
 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=π6x_{1} = \frac{\pi}{6}
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Максимумы функции в точках:
x2=0x_{2} = 0
x2=π3x_{2} = \frac{\pi}{3}
Убывает на промежутках
[π2,)\left[\frac{\pi}{2}, \infty\right)
Возрастает на промежутках
(,π6][π3,π2]\left(-\infty, \frac{\pi}{6}\right] \cup \left[\frac{\pi}{3}, \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
18(sin2(3x)cos2(3x))=018 \left(\sin^{2}{\left(3 x \right)} - \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=π12x_{1} = - \frac{\pi}{12}
x2=π12x_{2} = \frac{\pi}{12}

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
(,π12][π12,)\left(-\infty, - \frac{\pi}{12}\right] \cup \left[\frac{\pi}{12}, \infty\right)
Выпуклая на промежутках
[π12,π12]\left[- \frac{\pi}{12}, \frac{\pi}{12}\right]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limxcos2(3x)=0,1\lim_{x \to -\infty} \cos^{2}{\left(3 x \right)} = \left\langle 0, 1\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=0,1y = \left\langle 0, 1\right\rangle
limxcos2(3x)=0,1\lim_{x \to \infty} \cos^{2}{\left(3 x \right)} = \left\langle 0, 1\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=0,1y = \left\langle 0, 1\right\rangle
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции cos(3*x)^2, делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(cos2(3x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\cos^{2}{\left(3 x \right)}}{x}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(cos2(3x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\cos^{2}{\left(3 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:
cos2(3x)=cos2(3x)\cos^{2}{\left(3 x \right)} = \cos^{2}{\left(3 x \right)}
- Да
cos2(3x)=cos2(3x)\cos^{2}{\left(3 x \right)} = - \cos^{2}{\left(3 x \right)}
- Нет
значит, функция
является
чётной
График
График функции y = cos(3*x)^(2) /media/krcore-image-pods/hash/xy/b/42/f37449aa81c5fcb8737662a02733f.png