График функции y = -1+2*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) = -1 + 2*sin(x)
f(x)=2sin(x)1f{\left (x \right )} = 2 \sin{\left (x \right )} - 1
График функции
0-25000-20000-15000-10000-500050001000015000200005-5
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
2sin(x)1=02 \sin{\left (x \right )} - 1 = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=π6x_{1} = \frac{\pi}{6}
x2=5π6x_{2} = \frac{5 \pi}{6}
Численное решение
x1=35.0811179651x_{1} = -35.0811179651
x2=81.1578102177x_{2} = -81.1578102177
x3=30.8923277603x_{3} = -30.8923277603
x4=66.497044501x_{4} = -66.497044501
x5=17438.4572213x_{5} = 17438.4572213
x6=28.7979326579x_{6} = -28.7979326579
x7=2.61799387799x_{7} = 2.61799387799
x8=91.6297857297x_{8} = -91.6297857297
x9=71.733032257x_{9} = 71.733032257
x10=138.753675534x_{10} = 138.753675534
x11=6.80678408278x_{11} = 6.80678408278
x12=84.2994028713x_{12} = 84.2994028713
x13=19.3731546971x_{13} = 19.3731546971
x14=69.6386371546x_{14} = 69.6386371546
x15=88.4881930761x_{15} = 88.4881930761
x16=59.1666616426x_{16} = 59.1666616426
x17=93.7241808321x_{17} = -93.7241808321
x18=22.5147473507x_{18} = -22.5147473507
x19=46.6002910282x_{19} = 46.6002910282
x20=49.7418836818x_{20} = -49.7418836818
x21=24.6091424531x_{21} = -24.6091424531
x22=38.2227106187x_{22} = 38.2227106187
x23=60.2138591938x_{23} = -60.2138591938
x24=90.5825881785x_{24} = 90.5825881785
x25=44.5058959259x_{25} = 44.5058959259
x26=43.4586983747x_{26} = -43.4586983747
x27=40.3171057211x_{27} = 40.3171057211
x28=94.7713783833x_{28} = 94.7713783833
x29=85.3466004225x_{29} = -85.3466004225
x30=134.564885329x_{30} = 134.564885329
x31=79.0634151153x_{31} = -79.0634151153
x32=34.0339204139x_{32} = 34.0339204139
x33=87.4409955249x_{33} = -87.4409955249
x34=101.05456369x_{34} = 101.05456369
x35=74.8746249106x_{35} = -74.8746249106
x36=21.4675497995x_{36} = 21.4675497995
x37=12.0427718388x_{37} = -12.0427718388
x38=52.8834763354x_{38} = 52.8834763354
x39=50.789081233x_{39} = 50.789081233
x40=68.5914396034x_{40} = -68.5914396034
x41=62.3082542962x_{41} = -62.3082542962
x42=100.007366139x_{42} = -100.007366139
x43=627.794931942x_{43} = -627.794931942
x44=41.3643032723x_{44} = -41.3643032723
x45=13.08996939x_{45} = 13.08996939
x46=31.9395253115x_{46} = 31.9395253115
x47=56.025068989x_{47} = -56.025068989
x48=18.3259571459x_{48} = -18.3259571459
x49=75.9218224618x_{49} = 75.9218224618
x50=3.66519142919x_{50} = -3.66519142919
x51=2650.98060085x_{51} = -2650.98060085
x52=16.2315620435x_{52} = -16.2315620435
x53=25.6563400043x_{53} = 25.6563400043
x54=5.75958653158x_{54} = -5.75958653158
x55=63.3554518474x_{55} = 63.3554518474
x56=15.1843644924x_{56} = 15.1843644924
x57=57.0722665402x_{57} = 57.0722665402
x58=97.9129710369x_{58} = -97.9129710369
x59=53.9306738866x_{59} = -53.9306738866
x60=0.523598775598x_{60} = 0.523598775598
x61=37.1755130675x_{61} = -37.1755130675
x62=78.0162175641x_{62} = 78.0162175641
x63=65.4498469498x_{63} = 65.4498469498
x64=72.7802298082x_{64} = -72.7802298082
x65=27.7507351067x_{65} = 27.7507351067
x66=8.90117918517x_{66} = 8.90117918517
x67=47.6474885794x_{67} = -47.6474885794
x68=4454.25478401x_{68} = -4454.25478401
x69=96.8657734857x_{69} = 96.8657734857
x70=9.94837673637x_{70} = -9.94837673637
x71=82.2050077689x_{71} = 82.2050077689
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в -1 + 2*sin(x).
1+2sin(0)-1 + 2 \sin{\left (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
2cos(x)=02 \cos{\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    
(--, 1)
 2     

 3*pi     
(----, -3)
  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:
x2=3π2x_{2} = \frac{3 \pi}{2}
Максимумы функции в точках:
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Убывает на промежутках
(-oo, pi/2] U [3*pi/2, oo)

Возрастает на промежутках
[pi/2, 3*pi/2]
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
2sin(x)=0- 2 \sin{\left (x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=πx_{2} = \pi

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
(-oo, 0] U [pi, oo)

Выпуклая на промежутках
[0, pi]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limx(2sin(x)1)=3,1\lim_{x \to -\infty}\left(2 \sin{\left (x \right )} - 1\right) = \langle -3, 1\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=3,1y = \langle -3, 1\rangle
limx(2sin(x)1)=3,1\lim_{x \to \infty}\left(2 \sin{\left (x \right )} - 1\right) = \langle -3, 1\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=3,1y = \langle -3, 1\rangle
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции -1 + 2*sin(x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(1x(2sin(x)1))=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} \left(2 \sin{\left (x \right )} - 1\right)\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(1x(2sin(x)1))=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} \left(2 \sin{\left (x \right )} - 1\right)\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:
2sin(x)1=2sin(x)12 \sin{\left (x \right )} - 1 = - 2 \sin{\left (x \right )} - 1
- Нет
2sin(x)1=12sin(x)+12 \sin{\left (x \right )} - 1 = - -1 \cdot 2 \sin{\left (x \right )} + 1
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной