График функции y = 1-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) = 1 - cos(2*x)
f(x)=cos(2x)+1f{\left (x \right )} = - \cos{\left (2 x \right )} + 1
График функции
0-10000-8000-6000-4000-200020004000600080001000004
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
cos(2x)+1=0- \cos{\left (2 x \right )} + 1 = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=0x_{1} = 0
x2=πx_{2} = \pi
Численное решение
x1=53.4070756765x_{1} = 53.4070756765
x2=6371388.66252x_{2} = -6371388.66252
x3=37.6991120192x_{3} = 37.6991120192
x4=28.2743337166x_{4} = -28.2743337166
x5=106.814150358x_{5} = -106.814150358
x6=72.2566310277x_{6} = 72.2566310277
x7=15.7079632965x_{7} = -15.7079632965
x8=91.1061867314x_{8} = 91.1061867314
x9=47.1238901511x_{9} = -47.1238901511
x10=6.28318528425x_{10} = 6.28318528425
x11=59.6902605977x_{11} = 59.6902605977
x12=84.8230014101x_{12} = -84.8230014101
x13=47.1238895894x_{13} = 47.1238895894
x14=97.3893725149x_{14} = 97.3893725149
x15=43.9822971694x_{15} = 43.9822971694
x16=50.2654822953x_{16} = -50.2654822953
x17=3.14159287686x_{17} = 3.14159287686
x18=62.8318528379x_{18} = -62.8318528379
x19=81.681409038x_{19} = -81.681409038
x20=100.530964673x_{20} = -100.530964673
x21=75.3982239389x_{21} = 75.3982239389
x22=87.9645943588x_{22} = -87.9645943588
x23=34.5575190305x_{23} = 34.5575190305
x24=40.840704266x_{24} = -40.840704266
x25=31.4159267865x_{25} = 31.4159267865
x26=91.1061871584x_{26} = 91.1061871584
x27=25.1327414731x_{27} = -25.1327414731
x28=97.3893727097x_{28} = 97.3893727097
x29=69.1150385886x_{29} = 69.1150385886
x30=25.1327416321x_{30} = -25.1327416321
x31=87.9645943358x_{31} = 87.9645943358
x32=69.1150381602x_{32} = 69.1150381602
x33=9.42477821024x_{33} = 9.42477821024
x34=69.1150386737x_{34} = -69.1150386737
x35=12.5663704519x_{35} = 12.5663704519
x36=3.14159311568x_{36} = -3.14159311568
x37=18.8495554002x_{37} = 18.8495554002
x38=69.1150386253x_{38} = -69.1150386253
x39=3.14159244884x_{39} = 3.14159244884
x40=31.415926796x_{40} = -31.415926796
x41=72.2566308741x_{41} = -72.2566308741
x42=62.8318524523x_{42} = 62.8318524523
x43=94.247779453x_{43} = -94.247779453
x44=0x_{44} = 0
x45=40.8407046898x_{45} = -40.8407046898
x46=31.4159271479x_{46} = 31.4159271479
x47=47.1238900493x_{47} = -47.1238900493
x48=1734.15914476x_{48} = -1734.15914476
x49=25.1327410189x_{49} = 25.1327410189
x50=18.8495561207x_{50} = -18.8495561207
x51=75.3982241945x_{51} = 75.3982241945
x52=25.1327414478x_{52} = 25.1327414478
x53=62.8318528327x_{53} = 62.8318528327
x54=12.5663703661x_{54} = -12.5663703661
x55=31.4159267052x_{55} = -31.4159267052
x56=53.4070753627x_{56} = 53.4070753627
x57=15.7079634407x_{57} = 15.7079634407
x58=34.5575189426x_{58} = -34.5575189426
x59=21.9911485865x_{59} = -21.9911485865
x60=84.8230014093x_{60} = 84.8230014093
x61=100.530964767x_{61} = 100.530964767
x62=78.5398160958x_{62} = -78.5398160958
x63=65.9734457529x_{63} = 65.9734457529
x64=56.5486676091x_{64} = 56.5486676091
x65=6.28318513794x_{65} = -6.28318513794
x66=40.8407039199x_{66} = 40.8407039199
x67=12.5663700417x_{67} = -12.5663700417
x68=75.398223862x_{68} = -75.398223862
x69=40.8407042561x_{69} = 40.8407042561
x70=84.8230010167x_{70} = 84.8230010167
x71=94.2477796094x_{71} = 94.2477796094
x72=9.4247785908x_{72} = 9.4247785908
x73=43.9822971746x_{73} = -43.9822971746
x74=50.2654824463x_{74} = 50.2654824463
x75=65.973445765x_{75} = -65.973445765
x76=18.8495556796x_{76} = 18.8495556796
x77=3.14159289677x_{77} = -3.14159289677
x78=91.1061872003x_{78} = -91.1061872003
x79=97.3893724404x_{79} = -97.3893724404
x80=59.6902604576x_{80} = -59.6902604576
x81=91.1061872013x_{81} = -91.1061872013
x82=37.6991118772x_{82} = -37.6991118772
x83=78.5398161878x_{83} = 78.5398161878
x84=47.1238900184x_{84} = 47.1238900184
x85=21.9911485852x_{85} = 21.9911485852
x86=56.5486675192x_{86} = -56.5486675192
x87=84.8230018263x_{87} = -84.8230018263
x88=53.4070752836x_{88} = -53.4070752836
x89=9.42477812668x_{89} = -9.42477812668
x90=62.8318532584x_{90} = -62.8318532584
x91=34.5575189701x_{91} = -34.5575189701
x92=18.8495556944x_{92} = -18.8495556944
x93=28.2743338652x_{93} = 28.2743338652
x94=81.6814091761x_{94} = 81.6814091761
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в 1 - cos(2*x).
cos(02)+1- \cos{\left (0 \cdot 2 \right )} + 1
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
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, 0)

 pi    
(--, 2)
 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=0x_{2} = 0
Максимумы функции в точках:
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Убывает на промежутках
[0, pi/2]

Возрастает на промежутках
(-oo, 0] U [pi/2, oo)
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
(-oo, pi/4] U [3*pi/4, oo)

Выпуклая на промежутках
[pi/4, 3*pi/4]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limx(cos(2x)+1)=0,2\lim_{x \to -\infty}\left(- \cos{\left (2 x \right )} + 1\right) = \langle 0, 2\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=0,2y = \langle 0, 2\rangle
limx(cos(2x)+1)=0,2\lim_{x \to \infty}\left(- \cos{\left (2 x \right )} + 1\right) = \langle 0, 2\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=0,2y = \langle 0, 2\rangle
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции 1 - cos(2*x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(1x(cos(2x)+1))=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} \left(- \cos{\left (2 x \right )} + 1\right)\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(1x(cos(2x)+1))=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} \left(- \cos{\left (2 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:
cos(2x)+1=cos(2x)+1- \cos{\left (2 x \right )} + 1 = - \cos{\left (2 x \right )} + 1
- Да
cos(2x)+1=1cos(2x)1- \cos{\left (2 x \right )} + 1 = - -1 \cos{\left (2 x \right )} - 1
- Нет
значит, функция
является
чётной