График функции y = 1-cos(3*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(3*x)
f(x)=1cos(3x)f{\left(x \right)} = 1 - \cos{\left(3 x \right)}
График функции
0-80-70-60-50-40-30-20-101004
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
1cos(3x)=01 - \cos{\left(3 x \right)} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=0x_{1} = 0
x2=2π3x_{2} = \frac{2 \pi}{3}
Численное решение
x1=4.18879008400713x_{1} = -4.18879008400713
x2=16.755160961199x_{2} = -16.755160961199
x3=85.8701992330716x_{3} = -85.8701992330716
x4=41.8879021332297x_{4} = 41.8879021332297
x5=8.37758024222806x_{5} = -8.37758024222806
x6=48.1710874363538x_{6} = 48.1710874363538
x7=35.6047169091797x_{7} = 35.6047169091797
x8=23.0383458748855x_{8} = -23.0383458748855
x9=92.1533843995496x_{9} = -92.1533843995496
x10=35.6047172724316x_{10} = -35.6047172724316
x11=161.26842260871x_{11} = 161.26842260871
x12=77.4926189173344x_{12} = -77.4926189173344
x13=14.6607655553299x_{13} = 14.6607655553299
x14=69.115038422181x_{14} = -69.115038422181
x15=90.0589893499645x_{15} = -90.0589893499645
x16=79.5870139829524x_{16} = -79.5870139829524
x17=441575121.501282x_{17} = -441575121.501282
x18=43.9822971746469x_{18} = -43.9822971746469
x19=81.6814090376256x_{19} = -81.6814090376256
x20=33.5103217994214x_{20} = 33.5103217994214
x21=71.2094336231345x_{21} = -71.2094336231345
x22=100.530964767287x_{22} = -100.530964767287
x23=14.6607657359666x_{23} = -14.6607657359666
x24=56.548667625889x_{24} = -56.548667625889
x25=8.37758033410453x_{25} = 8.37758033410453
x26=60.7374583801782x_{26} = -60.7374583801782
x27=58.6430627071515x_{27} = 58.6430627071515
x28=79.5870140598991x_{28} = 79.5870140598991
x29=85.8701992926441x_{29} = 85.8701992926441
x30=92.1533846197794x_{30} = 92.1533846197794
x31=37.6991118769598x_{31} = -37.6991118769598
x32=96.3421746527392x_{32} = 96.3421746527392
x33=48.1710872415186x_{33} = -48.1710872415186
x34=87.9645943355056x_{34} = 87.9645943355056
x35=60.7374578111775x_{35} = 60.7374578111775
x36=98.4365696440843x_{36} = -98.4365696440843
x37=20.943951173337x_{37} = 20.943951173337
x38=50.2654823108466x_{38} = -50.2654823108466
x39=75.3982237804204x_{39} = 75.3982237804204
x40=33.5103217610131x_{40} = -33.5103217610131
x41=29.3215315957413x_{41} = -29.3215315957413
x42=77.4926189449124x_{42} = 77.4926189449124
x43=52.3598774932141x_{43} = 52.3598774932141
x44=12.5663704869723x_{44} = -12.5663704869723
x45=31.4159266487811x_{45} = 31.4159266487811
x46=98.4365697102782x_{46} = 98.4365697102782
x47=27.2271364801679x_{47} = -27.2271364801679
x48=25.1327413022544x_{48} = -25.1327413022544
x49=87.964594359041x_{49} = -87.964594359041
x50=56.5486676233132x_{50} = 56.5486676233132
x51=83.7758040750549x_{51} = -83.7758040750549
x52=37.6991119985219x_{52} = 37.6991119985219
x53=4.18879026156543x_{53} = 4.18879026156543
x54=18.8495558248099x_{54} = 18.8495558248099
x55=96.3421745469196x_{55} = -96.3421745469196
x56=12.5663704684363x_{56} = 12.5663704684363
x57=833.569250843322x_{57} = 833.569250843322
x58=62.8318529572331x_{58} = 62.8318529572331
x59=0x_{59} = 0
x60=52.3598773942745x_{60} = -52.3598773942745
x61=2.09439502690814x_{61} = -2.09439502690814
x62=67.0206429069494x_{62} = -67.0206429069494
x63=35.604716824613x_{63} = -35.604716824613
x64=39.7935069082666x_{64} = -39.7935069082666
x65=54.4542724952377x_{65} = -54.4542724952377
x66=54.4542725528033x_{66} = 54.4542725528033
x67=41.8879015909008x_{67} = -41.8879015909008
x68=46.0766921879046x_{68} = -46.0766921879046
x69=43.9822971693627x_{69} = 43.9822971693627
x70=20.9439509761532x_{70} = -20.9439509761532
x71=64.9262482454786x_{71} = 64.9262482454786
x72=50.2654824463613x_{72} = 50.2654824463613
x73=81.6814091524463x_{73} = 81.6814091524463
x74=73.3038284231128x_{74} = 73.3038284231128
x75=69.1150389029232x_{75} = -69.1150389029232
x76=46.076691966571x_{76} = 46.076691966571
x77=6.28318528432449x_{77} = 6.28318528432449
x78=31.4159266859544x_{78} = -31.4159266859544
x79=94.2477794662643x_{79} = -94.2477794662643
x80=75.3982238398266x_{80} = -75.3982238398266
x81=58.6430628407171x_{81} = -58.6430628407171
x82=98.4365698045197x_{82} = 98.4365698045197
x83=100.530964778649x_{83} = 100.530964778649
x84=16.7551606647126x_{84} = 16.7551606647126
x85=94.2477796093527x_{85} = 94.2477796093527
x86=90.0589892608483x_{86} = 90.0589892608483
x87=37.6991113434848x_{87} = 37.6991113434848
x88=10.4719753957034x_{88} = 10.4719753957034
x89=39.7935070730078x_{89} = 39.7935070730078
x90=10.4719753473561x_{90} = -10.4719753473561
x91=83.7758042295396x_{91} = 83.7758042295396
x92=29.3215313536198x_{92} = 29.3215313536198
x93=73.3038287459741x_{93} = -73.3038287459741
x94=6.28318515591421x_{94} = -6.28318515591421
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в 1 - cos(3*x).
1cos(30)1 - \cos{\left(3 \cdot 0 \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
3sin(3x)=03 \sin{\left(3 x \right)} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=π3x_{2} = \frac{\pi}{3}
Зн. экстремумы в точках:
(0, 0)

 pi    
(--, 2)
 3     


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=π3x_{1} = \frac{\pi}{3}
Убывает на промежутках
[0,π3]\left[0, \frac{\pi}{3}\right]
Возрастает на промежутках
(,0][π3,)\left(-\infty, 0\right] \cup \left[\frac{\pi}{3}, \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
9cos(3x)=09 \cos{\left(3 x \right)} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=π6x_{1} = \frac{\pi}{6}
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
(,π6][π2,)\left(-\infty, \frac{\pi}{6}\right] \cup \left[\frac{\pi}{2}, \infty\right)
Выпуклая на промежутках
[π6,π2]\left[\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2}\right]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limx(1cos(3x))=0,2\lim_{x \to -\infty}\left(1 - \cos{\left(3 x \right)}\right) = \left\langle 0, 2\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=0,2y = \left\langle 0, 2\right\rangle
limx(1cos(3x))=0,2\lim_{x \to \infty}\left(1 - \cos{\left(3 x \right)}\right) = \left\langle 0, 2\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=0,2y = \left\langle 0, 2\right\rangle
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции 1 - cos(3*x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(1cos(3x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1 - \cos{\left(3 x \right)}}{x}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(1cos(3x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 - \cos{\left(3 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:
1cos(3x)=1cos(3x)1 - \cos{\left(3 x \right)} = 1 - \cos{\left(3 x \right)}
- Да
1cos(3x)=cos(3x)11 - \cos{\left(3 x \right)} = \cos{\left(3 x \right)} - 1
- Нет
значит, функция
является
чётной
График
График функции y = 1-cos(3*x) /media/krcore-image-pods/hash/xy/9/ce/e721915636f69d5616a9e10ef4811.png