График y = f(x) = -log(cos(x)) (минус логарифм от (косинус от (х))) постройте график функции и изобразите его. Исследуйте данную функцию. [Есть ответ!]

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

Аналитическое решение
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = 2 \pi$$
Численное решение
$$x_{1} = -50.2654822772$$
$$x_{2} = -43.9822971745$$
$$x_{3} = 81.6814092037$$
$$x_{4} = -31.4159267265$$
$$x_{5} = -18.8495565117$$
$$x_{6} = 69.1150390128$$
$$x_{7} = -25.1327415879$$
$$x_{8} = -75.3982238864$$
$$x_{9} = -25.132740193$$
$$x_{10} = 18.8495555741$$
$$x_{11} = 50.2654824463$$
$$x_{12} = -37.6991118774$$
$$x_{13} = 75.3982227418$$
$$x_{14} = 12.5663704334$$
$$x_{15} = -62.8318524941$$
$$x_{16} = 31.4159269101$$
$$x_{17} = -18.8495553258$$
$$x_{18} = 62.8318527359$$
$$x_{19} = 56.5486675932$$
$$x_{20} = -81.6814090384$$
$$x_{21} = 62.8318542034$$
$$x_{22} = -12.5663702522$$
$$x_{23} = -56.5486688343$$
$$x_{24} = -62.8318536804$$
$$x_{25} = -94.2477794374$$
$$x_{26} = 87.9645943361$$
$$x_{27} = 43.9822971695$$
$$x_{28} = 18.849557003$$
$$x_{29} = 94.2477796094$$
$$x_{30} = 69.1150378239$$
$$x_{31} = -6.28318511693$$
$$x_{32} = -12.5663716387$$
$$x_{33} = -56.5486674144$$
$$x_{34} = -87.9645943585$$
$$x_{35} = -69.1150373853$$
$$x_{36} = 25.1327406564$$
$$x_{37} = -69.1150387501$$
$$x_{38} = 31.4159255532$$
$$x_{39} = 6.28318528417$$
$$x_{40} = 25.1327418431$$
$$x_{41} = 75.3982240727$$
$$x_{42} = 100.530964753$$
$$x_{43} = -100.530964576$$
$$x_{44} = 0$$
$$x_{45} = 37.6991120434$$
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в -log(cos(x)).
$$- \log{\left (\cos{\left (0 \right )} \right )}$$
Результат:
$$f{\left (0 \right )} = 0$$
Точка:
(0, 0)
Экстремумы функции
Для того, чтобы найти экстремумы, нужно решить уравнение
$$\frac{d}{d x} f{\left (x \right )} = 0$$
(производная равна нулю),
и корни этого уравнения будут экстремумами данной функции:
$$\frac{d}{d x} f{\left (x \right )} = $$
Первая производная
$$\frac{\sin{\left (x \right )}}{\cos{\left (x \right )}} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \pi$$
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:
$$x_{2} = 0$$
$$x_{2} = \pi$$
Максимумов у функции нет
Убывает на промежутках
[pi, oo)

Возрастает на промежутках
(-oo, 0]
Точки перегибов
Найдем точки перегибов, для этого надо решить уравнение
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left (x \right )} = 0$$
(вторая производная равняется нулю),
корни полученного уравнения будут точками перегибов для указанного графика функции:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left (x \right )} = $$
Вторая производная
$$\frac{\sin^{2}{\left (x \right )}}{\cos^{2}{\left (x \right )}} + 1 = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )}\right) = - \log{\left (\langle -1, 1\rangle \right )}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = - \log{\left (\langle -1, 1\rangle \right )}$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )}\right) = - \log{\left (\langle -1, 1\rangle \right )}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = - \log{\left (\langle -1, 1\rangle \right )}$$
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
$$- \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )} = - \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )}$$
- Да
$$- \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )} = - -1 \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )}$$
- Нет
значит, функция
является
чётной