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
05-50-45-40-35-30-25-20-15-10-5102-2
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=47.9092879672443x_{1} = -47.9092879672443
x2=35.3429173528852x_{2} = -35.3429173528852
x3=54.1924732744239x_{3} = -54.1924732744239
x4=99.7455667514759x_{4} = -99.7455667514759
x5=11.7809724509617x_{5} = -11.7809724509617
x6=85.6083998103219x_{6} = -85.6083998103219
x7=8.63937979737193x_{7} = 8.63937979737193
x8=38.484510006475x_{8} = 38.484510006475
x9=10.2101761241668x_{9} = -10.2101761241668
x10=44.7676953136546x_{10} = 44.7676953136546
x11=40.0553063332699x_{11} = -40.0553063332699
x12=82.4668071567321x_{12} = -82.4668071567321
x13=85.6083998103219x_{13} = 85.6083998103219
x14=40.0553063332699x_{14} = 40.0553063332699
x15=25.9181393921158x_{15} = -25.9181393921158
x16=84.037603483527x_{16} = -84.037603483527
x17=24.3473430653209x_{17} = -24.3473430653209
x18=99.7455667514759x_{18} = 99.7455667514759
x19=3.92699081698724x_{19} = -3.92699081698724
x20=87.1791961371168x_{20} = 87.1791961371168
x21=46.3384916404494x_{21} = -46.3384916404494
x22=30.6305283725005x_{22} = 30.6305283725005
x23=76.1836218495525x_{23} = 76.1836218495525
x24=1973.70558461779x_{24} = 1973.70558461779
x25=11.7809724509617x_{25} = 11.7809724509617
x26=84.037603483527x_{26} = 84.037603483527
x27=63.6172512351933x_{27} = -63.6172512351933
x28=49.4800842940392x_{28} = 49.4800842940392
x29=88.7499924639117x_{29} = 88.7499924639117
x30=68.329640215578x_{30} = 68.329640215578
x31=62.0464549083984x_{31} = 62.0464549083984
x32=32.2013246992954x_{32} = -32.2013246992954
x33=55.7632696012188x_{33} = 55.7632696012188
x34=18.0641577581413x_{34} = -18.0641577581413
x35=22.776546738526x_{35} = 22.776546738526
x36=54.1924732744239x_{36} = 54.1924732744239
x37=57.3340659280137x_{37} = -57.3340659280137
x38=60.4756585816035x_{38} = 60.4756585816035
x39=98.174770424681x_{39} = 98.174770424681
x40=2.35619449019234x_{40} = -2.35619449019234
x41=5.49778714378214x_{41} = -5.49778714378214
x42=90.3207887907066x_{42} = 90.3207887907066
x43=25.9181393921158x_{43} = 25.9181393921158
x44=68.329640215578x_{44} = -68.329640215578
x45=18.0641577581413x_{45} = 18.0641577581413
x46=62.0464549083984x_{46} = -62.0464549083984
x47=91.8915851175014x_{47} = 91.8915851175014
x48=5.49778714378214x_{48} = 5.49778714378214
x49=24.3473430653209x_{49} = 24.3473430653209
x50=93.4623814442964x_{50} = -93.4623814442964
x51=90.3207887907066x_{51} = -90.3207887907066
x52=3.92699081698724x_{52} = 3.92699081698724
x53=41.6261026600648x_{53} = 41.6261026600648
x54=384.059701901352x_{54} = 384.059701901352
x55=66.7588438887831x_{55} = 66.7588438887831
x56=77.7544181763474x_{56} = 77.7544181763474
x57=52.621676947629x_{57} = 52.621676947629
x58=38.484510006475x_{58} = -38.484510006475
x59=77.7544181763474x_{59} = -77.7544181763474
x60=19.6349540849362x_{60} = 19.6349540849362
x61=47.9092879672443x_{61} = 47.9092879672443
x62=63.6172512351933x_{62} = 63.6172512351933
x63=33.7721210260903x_{63} = -33.7721210260903
x64=33.7721210260903x_{64} = 33.7721210260903
x65=12461.9126586273x_{65} = -12461.9126586273
x66=162.577419823272x_{66} = 162.577419823272
x67=91.8915851175014x_{67} = -91.8915851175014
x68=55.7632696012188x_{68} = -55.7632696012188
x69=82.4668071567321x_{69} = 82.4668071567321
x70=27.4889357189107x_{70} = -27.4889357189107
x71=19.6349540849362x_{71} = -19.6349540849362
x72=98.174770424681x_{72} = -98.174770424681
x73=76.1836218495525x_{73} = -76.1836218495525
x74=27.4889357189107x_{74} = 27.4889357189107
x75=2.35619449019234x_{75} = 2.35619449019234
x76=69.9004365423729x_{76} = 69.9004365423729
x77=71.4712328691678x_{77} = -71.4712328691678
x78=41.6261026600648x_{78} = -41.6261026600648
x79=46.3384916404494x_{79} = 46.3384916404494
x80=79.3252145031423x_{80} = -79.3252145031423
x81=16.4933614313464x_{81} = 16.4933614313464
x82=49.4800842940392x_{82} = -49.4800842940392
x83=74.6128255227576x_{83} = 74.6128255227576
x84=60.4756585816035x_{84} = -60.4756585816035
x85=16.4933614313464x_{85} = -16.4933614313464
x86=69.9004365423729x_{86} = -69.9004365423729
x87=13.3517687777566x_{87} = -13.3517687777566
x88=32.2013246992954x_{88} = 32.2013246992954
x89=10.2101761241668x_{89} = 10.2101761241668
x90=96.6039740978861x_{90} = 96.6039740978861
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)=02 \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=0x_{1} = 0
Максимумы функции в точках:
x1=π2x_{1} = \frac{\pi}{2}
Убывает на промежутках
[0,π2]\left[0, \frac{\pi}{2}\right]
Возрастает на промежутках
(,0][π2,)\left(-\infty, 0\right] \cup \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
4cos(2x)=04 \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(-\infty, \frac{\pi}{4}\right] \cup \left[\frac{3 \pi}{4}, \infty\right)
Выпуклая на промежутках
[π4,3π4]\left[\frac{\pi}{4}, \frac{3 \pi}{4}\right]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limx(cos(2x))=1,1\lim_{x \to -\infty}\left(- \cos{\left(2 x \right)}\right) = \left\langle -1, 1\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=1,1y = \left\langle -1, 1\right\rangle
limx(cos(2x))=1,1\lim_{x \to \infty}\left(- \cos{\left(2 x \right)}\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/e/4e/326fe06456754b2ac844959515b74.png