График функции y = sin(cos(x)^(2))

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

v

График:

от до

Точки пересечения:

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

Решение

Вы ввели [src]
          /   2   \
f(x) = sin\cos (x)/
f(x)=sin(cos2(x))f{\left (x \right )} = \sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )}
График функции
0-250000-200000-150000-100000-50000500001000001500002000002500000.01.0
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
sin(cos2(x))=0\sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=π2x_{1} = \frac{\pi}{2}
x2=3π2x_{2} = \frac{3 \pi}{2}
Численное решение
x1=1.57079642948x_{1} = -1.57079642948
x2=17.2787597998x_{2} = 17.2787597998
x3=4.71238877546x_{3} = 4.71238877546
x4=76.9690198091x_{4} = 76.9690198091
x5=92.6769828463x_{5} = -92.6769828463
x6=48.6946859168x_{6} = -48.6946859168
x7=58.1194639995x_{7} = -58.1194639995
x8=45.5530936922x_{8} = 45.5530936922
x9=70.6858345072x_{9} = 70.6858345072
x10=92.6769830846x_{10} = 92.6769830846
x11=92.6769833069x_{11} = 92.6769833069
x12=281.172542964x_{12} = 281.172542964
x13=51.8362788997x_{13} = 51.8362788997
x14=20.4203521499x_{14} = 20.4203521499
x15=86.3937977708x_{15} = -86.3937977708
x16=381.703506797x_{16} = 381.703506797
x17=32.9867231115x_{17} = -32.9867231115
x18=70.6858352006x_{18} = 70.6858352006
x19=54.977871617x_{19} = -54.977871617
x20=95.8185760586x_{20} = 95.8185760586
x21=26.7035370064x_{21} = -26.7035370064
x22=70.6858341659x_{22} = -70.6858341659
x23=61.2610569427x_{23} = 61.2610569427
x24=1.57079619636x_{24} = 1.57079619636
x25=26.7035373443x_{25} = -26.7035373443
x26=95.8185758681x_{26} = -95.8185758681
x27=89.5353907464x_{27} = -89.5353907464
x28=80.1106125797x_{28} = -80.1106125797
x29=10.9955744765x_{29} = -10.9955744765
x30=39.2699085906x_{30} = 39.2699085906
x31=51.8362786898x_{31} = -51.8362786898
x32=61.2610565035x_{32} = 61.2610565035
x33=80.1106131458x_{33} = 80.1106131458
x34=61.2610569554x_{34} = -61.2610569554
x35=70.6858344895x_{35} = -70.6858344895
x36=98.9601687556x_{36} = -98.9601687556
x37=58.1194640025x_{37} = -58.1194640025
x38=54.9778716473x_{38} = -54.9778716473
x39=36.1283155957x_{39} = 36.1283155957
x40=64.4026491934x_{40} = -64.4026491934
x41=10.9955745786x_{41} = -10.9955745786
x42=20.4203520389x_{42} = -20.4203520389
x43=54.9778712372x_{43} = 54.9778712372
x44=86.3937978884x_{44} = 86.3937978884
x45=7.85398149873x_{45} = -7.85398149873
x46=45.553093588x_{46} = -45.553093588
x47=4.71238877209x_{47} = -4.71238877209
x48=92.6769830625x_{48} = -92.6769830625
x49=39.2699083785x_{49} = -39.2699083785
x50=29.8451300964x_{50} = -29.8451300964
x51=64.4026493088x_{51} = 64.4026493088
x52=17.2787600637x_{52} = 17.2787600637
x53=42.4115006161x_{53} = -42.4115006161
x54=17.2787598016x_{54} = -17.2787598016
x55=67.544242269x_{55} = 67.544242269
x56=10.9955739516x_{56} = 10.9955739516
x57=58.1194644573x_{57} = 58.1194644573
x58=98.9601687274x_{58} = -98.9601687274
x59=7.85398174035x_{59} = 7.85398174035
x60=89.5353908457x_{60} = 89.5353908457
x61=73.8274274792x_{61} = 73.8274274792
x62=26.7035373526x_{62} = 26.7035373526
x63=32.986723047x_{63} = -32.986723047
x64=54.9778710064x_{64} = 54.9778710064
x65=23.5619451152x_{65} = 23.5619451152
x66=20.4203522235x_{66} = -20.4203522235
x67=76.969020186x_{67} = -76.969020186
x68=48.6946859298x_{68} = 48.6946859298
x69=14.1371668395x_{69} = -14.1371668395
x70=23.5619450088x_{70} = -23.5619450088
x71=23.5619444255x_{71} = 23.5619444255
x72=83.2522055137x_{72} = 83.2522055137
x73=76.9690201865x_{73} = -76.9690201865
x74=83.2522056453x_{74} = 83.2522056453
x75=83.2522055321x_{75} = -83.2522055321
x76=1.57079653821x_{76} = 1.57079653821
x77=42.4115007293x_{77} = 42.4115007293
x78=10.9955740943x_{78} = 10.9955740943
x79=98.960168066x_{79} = 98.960168066
x80=98.9601683814x_{80} = 98.9601683814
x81=4.71238846662x_{81} = -4.71238846662
x82=32.9867226656x_{82} = 32.9867226656
x83=29.8451303201x_{83} = 29.8451303201
x84=73.82742728x_{84} = -73.82742728
x85=32.9867224796x_{85} = 32.9867224796
x86=73.8274267521x_{86} = -73.8274267521
x87=61.2610571172x_{87} = 61.2610571172
x88=76.9690195341x_{88} = 76.9690195341
x89=36.1283154194x_{89} = -36.1283154194
x90=48.6946855663x_{90} = -48.6946855663
x91=39.2699083714x_{91} = 39.2699083714
x92=14.1371671038x_{92} = 14.1371671038
x93=67.5442421672x_{93} = -67.5442421672
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в sin(cos(x)^2).
sin(cos2(0))\sin{\left (\cos^{2}{\left (0 \right )} \right )}
Результат:
f(0)=sin(1)f{\left (0 \right )} = \sin{\left (1 \right )}
Точка:
(0, sin(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
2sin(x)cos(x)cos(cos2(x))=0- 2 \sin{\left (x \right )} \cos{\left (x \right )} \cos{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
x3=πx_{3} = \pi
x4=3π2x_{4} = \frac{3 \pi}{2}
Зн. экстремумы в точках:
(0, sin(1))

 pi    
(--, 0)
 2     

(pi, sin(1))

 3*pi    
(----, 0)
  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:
x4=π2x_{4} = \frac{\pi}{2}
x4=3π2x_{4} = \frac{3 \pi}{2}
Максимумы функции в точках:
x4=0x_{4} = 0
x4=πx_{4} = \pi
Убывает на промежутках
[3*pi/2, oo)

Возрастает на промежутках
(-oo, pi/2] U [pi, 3*pi/2]
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(2sin2(x)sin(cos2(x))cos2(x)+sin2(x)cos(cos2(x))cos2(x)cos(cos2(x)))=02 \left(- 2 \sin^{2}{\left (x \right )} \sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )} \cos^{2}{\left (x \right )} + \sin^{2}{\left (x \right )} \cos{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )} - \cos^{2}{\left (x \right )} \cos{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )}\right) = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=39.9535297523x_{1} = -39.9535297523
x2=58.8030856739x_{2} = -58.8030856739
x3=77.6526415954x_{3} = -77.6526415954
x4=96.502197517x_{4} = -96.502197517
x5=10.3119527051x_{5} = 10.3119527051
x6=63.7190278161x_{6} = 63.7190278161
x7=46.2367150595x_{7} = -46.2367150595
x8=48.0110645482x_{8} = -48.0110645482
x9=0.887174744321x_{9} = -0.887174744321
x10=19.7367306659x_{10} = -19.7367306659
x11=70.0022131233x_{11} = -70.0022131233
x12=43.0951224059x_{12} = 43.0951224059
x13=85.7101763912x_{13} = 85.7101763912
x14=13.4535453587x_{14} = -13.4535453587
x15=91.9933616984x_{15} = 91.9933616984
x16=79.4269910841x_{16} = -79.4269910841
x17=61.9446783275x_{17} = -61.9446783275
x18=4.02876739791x_{18} = 4.02876739791
x19=33.6703444452x_{19} = -33.6703444452
x20=24.2455664844x_{20} = -24.2455664844
x21=73.1438057769x_{21} = 73.1438057769
x22=98.2765470056x_{22} = -98.2765470056
x23=17.9623811772x_{23} = -17.9623811772
x24=83.9358269026x_{24} = 83.9358269026
x25=85.7101763912x_{25} = -85.7101763912
x26=91.9933616984x_{26} = -91.9933616984
x27=19.7367306659x_{27} = 19.7367306659
x28=48.0110645482x_{28} = 48.0110645482
x29=80.794234249x_{29} = -80.794234249
x30=54.2942498553x_{30} = 54.2942498553
x31=65.0862709811x_{31} = 65.0862709811
x32=30.5287517916x_{32} = 30.5287517916
x33=22.8783233194x_{33} = -22.8783233194
x34=32.3031012802x_{34} = 32.3031012802
x35=83.9358269026x_{35} = -83.9358269026
x36=11.67919587x_{36} = -11.67919587
x37=96.502197517x_{37} = 96.502197517
x38=29.1615086266x_{38} = 29.1615086266
x39=26.019915973x_{39} = -26.019915973
x40=17.9623811772x_{40} = 17.9623811772
x41=41.727879241x_{41} = 41.727879241
x42=24.2455664844x_{42} = 24.2455664844
x43=35.4446939338x_{43} = -35.4446939338
x44=57.4358425089x_{44} = -57.4358425089
x45=2.25441790927x_{45} = 2.25441790927
x46=2.25441790927x_{46} = -2.25441790927
x47=90.2190122098x_{47} = 90.2190122098
x48=61.9446783275x_{48} = 61.9446783275
x49=90.2190122098x_{49} = -90.2190122098
x50=99.6437901706x_{50} = -99.6437901706
x51=8.53760321645x_{51} = 8.53760321645
x52=87.0774195562x_{52} = 87.0774195562
x53=98.2765470056x_{53} = 98.2765470056
x54=74.5110489418x_{54} = 74.5110489418
x55=14.8207885236x_{55} = -14.8207885236
x56=63.7190278161x_{56} = -63.7190278161
x57=4.02876739791x_{57} = -4.02876739791
x58=51.1526572018x_{58} = 51.1526572018
x59=68.2278636347x_{59} = -68.2278636347
x60=70.0022131233x_{60} = 70.0022131233
x61=21.1039738308x_{61} = 21.1039738308
x62=76.2853984305x_{62} = 76.2853984305
x63=41.727879241x_{63} = -41.727879241
x64=26.019915973x_{64} = 26.019915973
x65=46.2367150595x_{65} = 46.2367150595
x66=52.5199003667x_{66} = 52.5199003667
x67=7.1703600515x_{67} = 7.1703600515
x68=39.9535297523x_{68} = 39.9535297523
x69=68.2278636347x_{69} = 68.2278636347
x70=95.134954352x_{70} = 95.134954352
x71=55.6614930203x_{71} = -55.6614930203
x72=36.8119370988x_{72} = -36.8119370988
x73=60.5774351625x_{73} = 60.5774351625

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
[98.2765470056, oo)

Выпуклая на промежутках
(-oo, -99.6437901706]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limxsin(cos2(x))=sin(cos2(~))\lim_{x \to -\infty} \sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )} = \sin{\left (\cos^{2}{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=sin(cos2(~))y = \sin{\left (\cos^{2}{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
limxsin(cos2(x))=sin(cos2(~))\lim_{x \to \infty} \sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )} = \sin{\left (\cos^{2}{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=sin(cos2(~))y = \sin{\left (\cos^{2}{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции sin(cos(x)^2), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(1xsin(cos2(x)))=~sin(~)cos(~)cos(cos2(~))\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} \sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )}\right) = \tilde{\infty} \sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \cos{\left (\tilde{\infty} \right )} \cos{\left (\cos^{2}{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты слева:
y=~xsin(~)cos(~)cos(cos2(~))y = \tilde{\infty} x \sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \cos{\left (\tilde{\infty} \right )} \cos{\left (\cos^{2}{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
limx(1xsin(cos2(x)))=~sin(~)cos(~)cos(cos2(~))\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} \sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )}\right) = \tilde{\infty} \sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \cos{\left (\tilde{\infty} \right )} \cos{\left (\cos^{2}{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты справа:
y=~xsin(~)cos(~)cos(cos2(~))y = \tilde{\infty} x \sin{\left (\tilde{\infty} \right )} \cos{\left (\tilde{\infty} \right )} \cos{\left (\cos^{2}{\left (\tilde{\infty} \right )} \right )}
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
sin(cos2(x))=sin(cos2(x))\sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )} = \sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )}
- Да
sin(cos2(x))=sin(cos2(x))\sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )} = - \sin{\left (\cos^{2}{\left (x \right )} \right )}
- Нет
значит, функция
является
чётной