График функции y = sign(x)*cot(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) = sign(x)*cot(x)
f(x)=cot(x)sign(x)f{\left (x \right )} = \cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )}
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
cot(x)sign(x)=0\cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Численное решение
x1=54.9778714378x_{1} = -54.9778714378
x2=39.2699081699x_{2} = 39.2699081699
x3=51.8362787842x_{3} = 51.8362787842
x4=86.3937979737x_{4} = 86.3937979737
x5=17.2787595947x_{5} = -17.2787595947
x6=45.5530934771x_{6} = 45.5530934771
x7=61.261056745x_{7} = 61.261056745
x8=83.2522053201x_{8} = 83.2522053201
x9=70.6858347058x_{9} = -70.6858347058
x10=89.5353906273x_{10} = -89.5353906273
x11=92.6769832809x_{11} = 92.6769832809
x12=76.9690200129x_{12} = 76.9690200129
x13=32.9867228627x_{13} = -32.9867228627
x14=17.2787595947x_{14} = 17.2787595947
x15=48.6946861306x_{15} = -48.6946861306
x16=80.1106126665x_{16} = -80.1106126665
x17=42.4115008235x_{17} = -42.4115008235
x18=58.1194640914x_{18} = -58.1194640914
x19=1.57079632679x_{19} = 1.57079632679
x20=95.8185759345x_{20} = -95.8185759345
x21=95.8185759345x_{21} = 95.8185759345
x22=36.1283155163x_{22} = -36.1283155163
x23=64.4026493986x_{23} = -64.4026493986
x24=36.1283155163x_{24} = 36.1283155163
x25=61.261056745x_{25} = -61.261056745
x26=92.6769832809x_{26} = -92.6769832809
x27=32.9867228627x_{27} = 32.9867228627
x28=14.1371669412x_{28} = -14.1371669412
x29=80.1106126665x_{29} = 80.1106126665
x30=4.71238898038x_{30} = 4.71238898038
x31=10.9955742876x_{31} = 10.9955742876
x32=7.85398163397x_{32} = 7.85398163397
x33=23.5619449019x_{33} = 23.5619449019
x34=39.2699081699x_{34} = -39.2699081699
x35=64.4026493986x_{35} = 64.4026493986
x36=73.8274273594x_{36} = -73.8274273594
x37=20.4203522483x_{37} = 20.4203522483
x38=26.7035375555x_{38} = -26.7035375555
x39=83.2522053201x_{39} = -83.2522053201
x40=98.9601685881x_{40} = -98.9601685881
x41=48.6946861306x_{41} = 48.6946861306
x42=14.1371669412x_{42} = 14.1371669412
x43=98.9601685881x_{43} = 98.9601685881
x44=45.5530934771x_{44} = -45.5530934771
x45=51.8362787842x_{45} = -51.8362787842
x46=67.5442420522x_{46} = -67.5442420522
x47=54.9778714378x_{47} = 54.9778714378
x48=26.7035375555x_{48} = 26.7035375555
x49=86.3937979737x_{49} = -86.3937979737
x50=20.4203522483x_{50} = -20.4203522483
x51=7.85398163397x_{51} = -7.85398163397
x52=4.71238898038x_{52} = -4.71238898038
x53=76.9690200129x_{53} = -76.9690200129
x54=89.5353906273x_{54} = 89.5353906273
x55=10.9955742876x_{55} = -10.9955742876
x56=1.57079632679x_{56} = -1.57079632679
x57=23.5619449019x_{57} = -23.5619449019
x58=73.8274273594x_{58} = 73.8274273594
x59=70.6858347058x_{59} = 70.6858347058
x60=29.8451302091x_{60} = 29.8451302091
x61=42.4115008235x_{61} = 42.4115008235
x62=67.5442420522x_{62} = 67.5442420522
x63=58.1194640914x_{63} = 58.1194640914
x64=29.8451302091x_{64} = -29.8451302091
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в sign(x)*cot(x).
cot(0)sign(0)\cot{\left (0 \right )} \operatorname{sign}{\left (0 \right )}
Результат:
f(0)=~sign(0)f{\left (0 \right )} = \tilde{\infty} \operatorname{sign}{\left (0 \right )}
Точка:
(0, ±oo*sign(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
(cot2(x)1)sign(x)+2cot(x)δ(x)=0\left(- \cot^{2}{\left (x \right )} - 1\right) \operatorname{sign}{\left (x \right )} + 2 \cot{\left (x \right )} \delta\left(x\right) = 0
Решаем это уравнение
Решения не найдены,
возможно экстремумов у функции нет
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
2((cot2(x)+1)cot(x)sign(x)2(cot2(x)+1)δ(x)+cot(x)δ(1)(x))=02 \left(\left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )} - 2 \left(\cot^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \delta\left(x\right) + \cot{\left (x \right )} \delta^{\left( 1 \right)}\left( x \right)\right) = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=π2x_{1} = - \frac{\pi}{2}
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
[-pi/2, pi/2]

Выпуклая на промежутках
(-oo, -pi/2] U [pi/2, oo)
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
True

Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=limx(cot(x)sign(x))y = \lim_{x \to -\infty}\left(\cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )}\right)
True

Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=limx(cot(x)sign(x))y = \lim_{x \to \infty}\left(\cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )}\right)
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции sign(x)*cot(x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
True

Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты слева:
y=xlimx(1xcot(x)sign(x))y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} \cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )}\right)
True

Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты справа:
y=xlimx(1xcot(x)sign(x))y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} \cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )}\right)
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
cot(x)sign(x)=cot(x)sign(x)\cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )} = \cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )}
- Нет
cot(x)sign(x)=cot(x)sign(x)\cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )} = - \cot{\left (x \right )} \operatorname{sign}{\left (x \right )}
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной