График функции y = log(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) = log(sin(x))
f(x)=log(sin(x))f{\left(x \right)} = \log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
График функции
-10.0-7.5-5.0-2.50.02.55.07.510.012.515.017.520.05-10
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
log(sin(x))=0\log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=π2x_{1} = \frac{\pi}{2}
Численное решение
x1=20.4203523413041x_{1} = 20.4203523413041
x2=1.57079660167231x_{2} = 1.57079660167231
x3=10.9955735120111x_{3} = -10.9955735120111
x4=29.8451300946193x_{4} = -29.8451300946193
x5=98.9601678624104x_{5} = -98.9601678624104
x6=48.6946869113465x_{6} = -48.6946869113465
x7=58.119464370396x_{7} = 58.119464370396
x8=73.8274273885517x_{8} = -73.8274273885517
x9=64.4026494793175x_{9} = 64.4026494793175
x10=80.1106127903609x_{10} = -80.1106127903609
x11=89.5353892520407x_{11} = 89.5353892520407
x12=83.2522058199769x_{12} = 83.2522058199769
x13=14.1371668991051x_{13} = 14.1371668991051
x14=48.694686949957x_{14} = -48.694686949957
x15=51.8362789063255x_{15} = 51.8362789063255
x16=29.8451302446469x_{16} = -29.8451302446469
x17=54.9778713174705x_{17} = -54.9778713174705
x18=23.5619447959101x_{18} = -23.5619447959101
x19=36.1283154154305x_{19} = -36.1283154154305
x20=58.1194640425023x_{20} = 58.1194640425023
x21=54.9778719110131x_{21} = -54.9778719110131
x22=51.8362786093149x_{22} = 51.8362786093149
x23=54.9778705207315x_{23} = -54.9778705207315
x24=17.2787590751963x_{24} = -17.2787590751963
x25=67.5442419322395x_{25} = -67.5442419322395
x26=39.2699074396221x_{26} = 39.2699074396221
x27=76.9690195814988x_{27} = 76.9690195814988
x28=73.827427279653x_{28} = -73.827427279653
x29=42.4115015246508x_{29} = -42.4115015246508
x30=29.8451302007713x_{30} = -29.8451302007713
x31=10.9955733481573x_{31} = -10.9955733481573
x32=14.1371669434725x_{32} = 14.1371669434725
x33=86.3937986220237x_{33} = -86.3937986220237
x34=32.9867238176799x_{34} = 32.9867238176799
x35=76.9690208439152x_{35} = 76.9690208439152
x36=10.9955741211687x_{36} = -10.9955741211687
x37=26.7035372979479x_{37} = 26.7035372979479
x38=67.5442421737401x_{38} = -67.5442421737401
x39=61.2610561822839x_{39} = -61.2610561822839
x40=42.4115005591739x_{40} = -42.4115005591739
x41=70.6858351446748x_{41} = 70.6858351446748
x42=1.57079557309815x_{42} = 1.57079557309815
x43=61.2610552210018x_{43} = -61.2610552210018
x44=20.4203521458531x_{44} = 20.4203521458531
x45=83.2522046133019x_{45} = 83.2522046133019
x46=86.3937977199047x_{46} = -86.3937977199047
x47=58.1194640878142x_{47} = 58.1194640878142
x48=32.9867230918614x_{48} = 32.9867230918614
x49=32.9867224176774x_{49} = 32.9867224176774
x50=92.676984146129x_{50} = -92.676984146129
x51=98.9601690759292x_{51} = -98.9601690759292
x52=26.7035380336909x_{52} = 26.7035380336909
x53=14.1371671149845x_{53} = 14.1371671149845
x54=54.9778706878326x_{54} = -54.9778706878326
x55=70.6858344584179x_{55} = 70.6858344584179
x56=76.9690209763474x_{56} = 76.9690209763474
x57=73.8274273446888x_{57} = -73.8274273446888
x58=39.2699074534854x_{58} = 39.2699074534854
x59=89.5353897747913x_{59} = 89.5353897747913
x60=4.71238973521995x_{60} = -4.71238973521995
x61=48.6946856746846x_{61} = -48.6946856746846
x62=36.1283156556098x_{62} = -36.1283156556098
x63=98.9601685005998x_{63} = -98.9601685005998
x64=7.85398147767715x_{64} = 7.85398147767715
x65=4.71238851018714x_{65} = -4.71238851018714
x66=80.1106125767506x_{66} = -80.1106125767506
x67=61.2610570233699x_{67} = -61.2610570233699
x68=32.9867236651869x_{68} = 32.9867236651869
x69=64.402649305744x_{69} = 64.402649305744
x70=95.8185760669056x_{70} = 95.8185760669056
x71=83.2522055855063x_{71} = 83.2522055855063
x72=45.5530926724619x_{72} = 45.5530926724619
x73=95.8185757390985x_{73} = 95.8185757390985
x74=45.5530937626454x_{74} = 45.5530937626454
x75=17.2787598626449x_{75} = -17.2787598626449
x76=7.85398174556756x_{76} = 7.85398174556756
x77=92.6769828388254x_{77} = -92.6769828388254
x78=23.5619450139675x_{78} = -23.5619450139675
x79=4.71238974981597x_{79} = -4.71238974981597
x80=89.5353909237568x_{80} = 89.5353909237568
x81=39.2699086546913x_{81} = 39.2699086546913
x82=92.6769840888992x_{82} = -92.6769840888992
x83=83.2522046592344x_{83} = 83.2522046592344
x84=10.9955747464857x_{84} = -10.9955747464857
x85=45.5530919949765x_{85} = 45.5530919949765
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в log(sin(x)).
log(sin(0))\log{\left(\sin{\left(0 \right)} \right)}
Результат:
f(0)=~f{\left(0 \right)} = \tilde{\infty}
зн.f не пересекает Y
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
cos(x)sin(x)=0\frac{\cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)}} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=π2x_{1} = \frac{\pi}{2}
x2=3π2x_{2} = \frac{3 \pi}{2}
Зн. экстремумы в точках:
 pi    
(--, 0)
 2     

 3*pi       
(----, pi*I)
  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:
Минимумов у функции нет
Максимумы функции в точках:
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Убывает на промежутках
(,π2]\left(-\infty, \frac{\pi}{2}\right]
Возрастает на промежутках
[π2,)\left[\frac{\pi}{2}, \infty\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
(1+cos2(x)sin2(x))=0- (1 + \frac{\cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)}}) = 0
Решаем это уравнение
Решения не найдены,
возможно перегибов у функции нет
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limxlog(sin(x))=limxlog(sin(x))\lim_{x \to -\infty} \log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)} = \lim_{x \to -\infty} \log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=limxlog(sin(x))y = \lim_{x \to -\infty} \log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
limxlog(sin(x))=limxlog(sin(x))\lim_{x \to \infty} \log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)} = \lim_{x \to \infty} \log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=limxlog(sin(x))y = \lim_{x \to \infty} \log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции log(sin(x)), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(log(sin(x))x)=limx(log(sin(x))x)\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right) = \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right)
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты слева:
y=xlimx(log(sin(x))x)y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right)
limx(log(sin(x))x)=limx(log(sin(x))x)\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right) = \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right)
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты справа:
y=xlimx(log(sin(x))x)y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)}}{x}\right)
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
log(sin(x))=log(sin(x))\log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)} = \log{\left(- \sin{\left(x \right)} \right)}
- Нет
log(sin(x))=log(sin(x))\log{\left(\sin{\left(x \right)} \right)} = - \log{\left(- \sin{\left(x \right)} \right)}
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной
График
График функции y = log(sin(x)) /media/krcore-image-pods/hash/xy/6/7b/6ad181ab3424a4f755c77c05cb529.png