График функции y = sin(4*x)+1

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) = sin(4*x) + 1
f(x)=sin(4x)+1f{\left (x \right )} = \sin{\left (4 x \right )} + 1
График функции
0-2000-1500-1000-50050010001500200004
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
sin(4x)+1=0\sin{\left (4 x \right )} + 1 = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=π8x_{1} = - \frac{\pi}{8}
x2=3π8x_{2} = \frac{3 \pi}{8}
Численное решение
x1=66.3661446973x_{1} = -66.3661446973
x2=33.3794220507x_{2} = -33.3794220507
x3=98.567469389x_{3} = 98.567469389
x4=60.0829594332x_{4} = -60.0829594332
x5=61.653755885x_{5} = -61.653755885
x6=77.3617191923x_{6} = -77.3617191923
x7=53.799774149x_{7} = -53.799774149
x8=68.7223393336x_{8} = 68.7223393336
x9=99.3528677616x_{9} = -99.3528677616
x10=87.57189528x_{10} = 87.57189528
x11=89.9280899396x_{11} = -89.9280899396
x12=20.0276531245x_{12} = 20.0276531245
x13=58.5121634186x_{13} = -58.5121634186
x14=76.5763208145x_{14} = 76.5763208145
x15=2.74889373159x_{15} = 2.74889373159
x16=49.8727834643x_{16} = 49.8727834643
x17=48.3019870147x_{17} = 48.3019870147
x18=92.2842841758x_{18} = 92.2842841758
x19=82.0741080135x_{19} = -82.0741080135
x20=8.24668059419x_{20} = -8.24668059419
x21=84.4303024715x_{21} = 84.4303024715
x22=78.1471173828x_{22} = 78.1471173828
x23=97.7820713167x_{23} = -97.7820713167
x24=0.392698986135x_{24} = -0.392698986135
x25=52.228977747x_{25} = -52.228977747
x26=43.5895981498x_{26} = 43.5895981498
x27=47.5165889945x_{27} = -47.5165889945
x28=63.2245518402x_{28} = -63.2245518402
x29=10.6028750937x_{29} = 10.6028750937
x30=22.3838475557x_{30} = -22.3838475557
x31=21.5984495824x_{31} = 21.5984495824
x32=34.1648201986x_{32} = 34.1648201986
x33=31.808625564x_{33} = -31.808625564
x34=46.731190792x_{34} = 46.731190792
x35=80.5033119348x_{35} = -80.5033119348
x36=71.8639320431x_{36} = 71.8639320431
x37=84.4303027206x_{37} = 84.4303027206
x38=41.2334033016x_{38} = -41.2334033016
x39=13.7444679819x_{39} = 13.7444679819
x40=23.9546440699x_{40} = -23.9546440699
x41=69.5077375715x_{41} = -69.5077375715
x42=32.5940236668x_{42} = 32.5940236668
x43=25.5254404172x_{43} = -25.5254404172
x44=36.5210148981x_{44} = -36.5210148981
x45=9.81747697788x_{45} = -9.81747697788
x46=42.0188017155x_{46} = 42.0188017155
x47=64.009950304x_{47} = 64.009950304
x48=88.3572932691x_{48} = -88.3572932691
x49=1.96349547006x_{49} = -1.96349547006
x50=44.3749961262x_{50} = -44.3749961262
x51=79.7179137087x_{51} = 79.7179137087
x52=4.31968985435x_{52} = 4.31968985435
x53=57.7267651334x_{53} = 57.7267651334
x54=367.959039668x_{54} = -367.959039668
x55=3.53429183982x_{55} = -3.53429183982
x56=86.0010988907x_{56} = 86.0010988907
x57=55.3705706219x_{57} = -55.3705706219
x58=70.2931355951x_{58} = 70.2931355951
x59=91.4988861483x_{59} = -91.4988861483
x60=18.4568567378x_{60} = 18.4568567378
x61=62.4391538934x_{61} = 62.4391538934
x62=5.89048630602x_{62} = 5.89048630602
x63=48.3019869823x_{63} = 48.3019869823
x64=27.8816348853x_{64} = 27.8816348853
x65=14.5298663256x_{65} = -14.5298663256
x66=40.4480053155x_{66} = 40.4480053155
x67=11.3882734788x_{67} = -11.3882734788
x68=96.2112749007x_{68} = -96.2112749007
x69=83.6449044644x_{69} = -83.6449044644
x70=17.6714587256x_{70} = -17.6714587256
x71=39.6626073054x_{71} = -39.6626073054
x72=54.5851722405x_{72} = 54.5851722405
x73=85.2157006171x_{73} = -85.2157006171
x74=35.7356165577x_{74} = 35.7356165577
x75=16.1006622735x_{75} = -16.1006622735
x76=45.945792678x_{76} = -45.945792678
x77=90.7134878812x_{77} = 90.7134878812
x78=56.1559687898x_{78} = 56.1559687898
x79=24.7400422577x_{79} = 24.7400422577
x80=26.3108384344x_{80} = 26.3108384344
x81=19.2422547864x_{81} = -19.2422547864
x82=100.138265971x_{82} = 100.138265971
x83=67.9369412996x_{83} = -67.9369412996
x84=93.8550806217x_{84} = 93.8550806217
x85=27.8816346273x_{85} = 27.8816346273
x86=38.0918108532x_{86} = -38.0918108532
x87=30.2378291705x_{87} = -30.2378291705
x88=74.2201263237x_{88} = -74.2201263237
x89=65.5807467158x_{89} = 65.5807467158
x90=75.7909227332x_{90} = -75.7909227332
x91=12.1736716095x_{91} = 12.1736716095
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в sin(4*x) + 1.
sin(04)+1\sin{\left (0 \cdot 4 \right )} + 1
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
4cos(4x)=04 \cos{\left (4 x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=π8x_{1} = \frac{\pi}{8}
x2=3π8x_{2} = \frac{3 \pi}{8}
Зн. экстремумы в точках:
 pi    
(--, 2)
 8     

 3*pi    
(----, 0)
  8      


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=3π8x_{2} = \frac{3 \pi}{8}
Максимумы функции в точках:
x2=π8x_{2} = \frac{\pi}{8}
Убывает на промежутках
(-oo, pi/8] U [3*pi/8, oo)

Возрастает на промежутках
[pi/8, 3*pi/8]
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
16sin(4x)=0- 16 \sin{\left (4 x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=π4x_{2} = \frac{\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, 0] U [pi/4, oo)

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