График функции y = 1-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) = 1 - cos(x)
f(x)=1cos(x)f{\left(x \right)} = 1 - \cos{\left(x \right)}
График функции
0-40-30-20-10102030405004
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
1cos(x)=01 - \cos{\left(x \right)} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=0x_{1} = 0
x2=2πx_{2} = 2 \pi
Численное решение
x1=12.5663703112531x_{1} = -12.5663703112531
x2=43.9822976246252x_{2} = -43.9822976246252
x3=56.5486668532011x_{3} = 56.5486668532011
x4=56.5486682809363x_{4} = 56.5486682809363
x5=87.964594335905x_{5} = 87.964594335905
x6=6.28318579821791x_{6} = 6.28318579821791
x7=12.5663704426592x_{7} = 12.5663704426592
x8=12.5663710110881x_{8} = 12.5663710110881
x9=18.8495563230046x_{9} = -18.8495563230046
x10=87.9645938121814x_{10} = 87.9645938121814
x11=50.2654821322586x_{11} = 50.2654821322586
x12=37.6991113348642x_{12} = 37.6991113348642
x13=62.831852673202x_{13} = -62.831852673202
x14=62.8318527849002x_{14} = 62.8318527849002
x15=87.964593928489x_{15} = -87.964593928489
x16=43.9822971745392x_{16} = -43.9822971745392
x17=6.28318626747926x_{17} = 6.28318626747926
x18=31.4159267157965x_{18} = -31.4159267157965
x19=25.1327415297174x_{19} = -25.1327415297174
x20=37.6991120311338x_{20} = 37.6991120311338
x21=50.265482641087x_{21} = -50.265482641087
x22=75.3982238741744x_{22} = -75.3982238741744
x23=6.28318555849548x_{23} = -6.28318555849548
x24=100.530964759815x_{24} = 100.530964759815
x25=94.2477800892631x_{25} = 94.2477800892631
x26=81.6814084860076x_{26} = 81.6814084860076
x27=31.4159260208155x_{27} = -31.4159260208155
x28=81.6814085860518x_{28} = 81.6814085860518
x29=43.9822967932182x_{29} = -43.9822967932182
x30=50.2654829439723x_{30} = 50.2654829439723
x31=100.530965157364x_{31} = 100.530965157364
x32=6.2831858160515x_{32} = -6.2831858160515
x33=81.6814075578313x_{33} = -81.6814075578313
x34=56.5486674685864x_{34} = -56.5486674685864
x35=94.2477794452815x_{35} = -94.2477794452815
x36=94.2477796093523x_{36} = 94.2477796093523
x37=69.1150379045123x_{37} = -69.1150379045123
x38=37.6991115173992x_{38} = 37.6991115173992
x39=75.3982232188727x_{39} = 75.3982232188727
x40=50.2654824463392x_{40} = 50.2654824463392
x41=6.28318500093652x_{41} = 6.28318500093652
x42=75.3982231720141x_{42} = -75.3982231720141
x43=94.2477801171671x_{43} = -94.2477801171671
x44=37.6991121287155x_{44} = -37.6991121287155
x45=12.5663711301703x_{45} = 12.5663711301703
x46=25.1327408328211x_{46} = 25.1327408328211
x47=94.2477797298079x_{47} = -94.2477797298079
x48=50.2654822863493x_{48} = -50.2654822863493
x49=62.8318534787248x_{49} = -62.8318534787248
x50=18.8495552124105x_{50} = -18.8495552124105
x51=0x_{51} = 0
x52=18.8495564031971x_{52} = 18.8495564031971
x53=18.8495555173448x_{53} = -18.8495555173448
x54=100.530964626003x_{54} = -100.530964626003
x55=43.9822966661001x_{55} = 43.9822966661001
x56=56.5486682426592x_{56} = -56.5486682426592
x57=62.8318535568358x_{57} = 62.8318535568358
x58=87.9645946044253x_{58} = 87.9645946044253
x59=31.4159260507536x_{59} = -31.4159260507536
x60=56.5486680806249x_{60} = 56.5486680806249
x61=81.6814092565354x_{61} = -81.6814092565354
x62=81.6814084945807x_{62} = -81.6814084945807
x63=43.9822974733639x_{63} = 43.9822974733639
x64=87.9645947692094x_{64} = -87.9645947692094
x65=37.6991113479743x_{65} = -37.6991113479743
x66=31.4159260648825x_{66} = 31.4159260648825
x67=50.2654829667315x_{67} = -50.2654829667315
x68=43.9822971694647x_{68} = 43.9822971694647
x69=25.1327407505866x_{69} = -25.1327407505866
x70=75.3982231045728x_{70} = -75.3982231045728
x71=6.2831851275477x_{71} = -6.2831851275477
x72=69.1150386869085x_{72} = -69.1150386869085
x73=69.115038794053x_{73} = 69.115038794053
x74=81.6814091897036x_{74} = 81.6814091897036
x75=6.28318528420851x_{75} = 6.28318528420851
x76=87.9645943586158x_{76} = -87.9645943586158
x77=69.1150379887504x_{77} = 69.1150379887504
x78=12.5663710889626x_{78} = -12.5663710889626
x79=81.6814090382277x_{79} = -81.6814090382277
x80=31.4159268459961x_{80} = 31.4159268459961
x81=37.6991118772631x_{81} = -37.6991118772631
x82=25.1327416384075x_{82} = 25.1327416384075
x83=18.8495556275525x_{83} = 18.8495556275525
x84=75.3982240031607x_{84} = 75.3982240031607
x85=56.5486676011951x_{85} = 56.5486676011951
x86=94.2477792651059x_{86} = 94.2477792651059
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в 1 - cos(x).
1cos(0)1 - \cos{\left(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
sin(x)=0\sin{\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, 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:
x1=0x_{1} = 0
Максимумы функции в точках:
x1=πx_{1} = \pi
Убывает на промежутках
[0,π]\left[0, \pi\right]
Возрастает на промежутках
(,0][π,)\left(-\infty, 0\right] \cup \left[\pi, \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
cos(x)=0\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}

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
(,π2][3π2,)\left(-\infty, \frac{\pi}{2}\right] \cup \left[\frac{3 \pi}{2}, \infty\right)
Выпуклая на промежутках
[π2,3π2]\left[\frac{\pi}{2}, \frac{3 \pi}{2}\right]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limx(1cos(x))=0,2\lim_{x \to -\infty}\left(1 - \cos{\left(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(x))=0,2\lim_{x \to \infty}\left(1 - \cos{\left(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(x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(1cos(x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1 - \cos{\left(x \right)}}{x}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(1cos(x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1 - \cos{\left(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(x)=1cos(x)1 - \cos{\left(x \right)} = 1 - \cos{\left(x \right)}
- Да
1cos(x)=cos(x)11 - \cos{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)} - 1
- Нет
значит, функция
является
чётной
График
График функции y = 1-cos(x) /media/krcore-image-pods/hash/xy/9/df/2c98da68430a440af13b5258f01ff.png