График функции y = -log(cos(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(cos(x))
f(x)=log(cos(x))f{\left (x \right )} = - \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )}
График функции
0-25000-20000-15000-10000-5000500010000150002000025000010
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
log(cos(x))=0- \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=0x_{1} = 0
x2=2πx_{2} = 2 \pi
Численное решение
x1=50.2654822772x_{1} = -50.2654822772
x2=43.9822971745x_{2} = -43.9822971745
x3=81.6814092037x_{3} = 81.6814092037
x4=31.4159267265x_{4} = -31.4159267265
x5=18.8495565117x_{5} = -18.8495565117
x6=69.1150390128x_{6} = 69.1150390128
x7=25.1327415879x_{7} = -25.1327415879
x8=75.3982238864x_{8} = -75.3982238864
x9=25.132740193x_{9} = -25.132740193
x10=18.8495555741x_{10} = 18.8495555741
x11=50.2654824463x_{11} = 50.2654824463
x12=37.6991118774x_{12} = -37.6991118774
x13=75.3982227418x_{13} = 75.3982227418
x14=12.5663704334x_{14} = 12.5663704334
x15=62.8318524941x_{15} = -62.8318524941
x16=31.4159269101x_{16} = 31.4159269101
x17=18.8495553258x_{17} = -18.8495553258
x18=62.8318527359x_{18} = 62.8318527359
x19=56.5486675932x_{19} = 56.5486675932
x20=81.6814090384x_{20} = -81.6814090384
x21=62.8318542034x_{21} = 62.8318542034
x22=12.5663702522x_{22} = -12.5663702522
x23=56.5486688343x_{23} = -56.5486688343
x24=62.8318536804x_{24} = -62.8318536804
x25=94.2477794374x_{25} = -94.2477794374
x26=87.9645943361x_{26} = 87.9645943361
x27=43.9822971695x_{27} = 43.9822971695
x28=18.849557003x_{28} = 18.849557003
x29=94.2477796094x_{29} = 94.2477796094
x30=69.1150378239x_{30} = 69.1150378239
x31=6.28318511693x_{31} = -6.28318511693
x32=12.5663716387x_{32} = -12.5663716387
x33=56.5486674144x_{33} = -56.5486674144
x34=87.9645943585x_{34} = -87.9645943585
x35=69.1150373853x_{35} = -69.1150373853
x36=25.1327406564x_{36} = 25.1327406564
x37=69.1150387501x_{37} = -69.1150387501
x38=31.4159255532x_{38} = 31.4159255532
x39=6.28318528417x_{39} = 6.28318528417
x40=25.1327418431x_{40} = 25.1327418431
x41=75.3982240727x_{41} = 75.3982240727
x42=100.530964753x_{42} = 100.530964753
x43=100.530964576x_{43} = -100.530964576
x44=0x_{44} = 0
x45=37.6991120434x_{45} = 37.6991120434
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в -log(cos(x)).
log(cos(0))- \log{\left (\cos{\left (0 \right )} \right )}
Результат:
f(0)=0f{\left (0 \right )} = 0
Точка:
(0, 0)
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
sin(x)cos(x)=0\frac{\sin{\left (x \right )}}{\cos{\left (x \right )}} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=πx_{2} = \pi
Зн. экстремумы в точках:
(0, 0)

(pi, -pi*I)


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:
x2=0x_{2} = 0
x2=πx_{2} = \pi
Максимумов у функции нет
Убывает на промежутках
[pi, oo)

Возрастает на промежутках
(-oo, 0]
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
sin2(x)cos2(x)+1=0\frac{\sin^{2}{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )}} + 1 = 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
limx(log(cos(x)))=log(1,1)\lim_{x \to -\infty}\left(- \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )}\right) = - \log{\left (\langle -1, 1\rangle \right )}
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=log(1,1)y = - \log{\left (\langle -1, 1\rangle \right )}
limx(log(cos(x)))=log(1,1)\lim_{x \to \infty}\left(- \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )}\right) = - \log{\left (\langle -1, 1\rangle \right )}
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=log(1,1)y = - \log{\left (\langle -1, 1\rangle \right )}
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
log(cos(x))=log(cos(x))- \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )} = - \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )}
- Да
log(cos(x))=1log(cos(x))- \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )} = - -1 \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )}
- Нет
значит, функция
является
чётной