График функции y = sin(1/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]
          /  1\
f(x) = sin|1*-|
          \  x/
f(x)=sin(11x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)}
График функции
02468-8-6-4-2-10102-2
Область определения функции
Точки, в которых функция точно неопределена:
x1=0x_{1} = 0
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
sin(11x)=0\sin{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=1πx_{1} = \frac{1}{\pi}
Численное решение
x1=0.318309886183791x_{1} = 0.318309886183791
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в sin(1/x).
sin(110)\sin{\left(1 \cdot \frac{1}{0} \right)}
Результат:
f(0)=NaNf{\left(0 \right)} = \text{NaN}
- решений у ур-ния нет
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
cos(11x)x2=0- \frac{\cos{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)}}{x^{2}} = 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
2cos(1x)sin(1x)xx3=0\frac{2 \cos{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}}{x^{3}} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=23801.4794641224x_{1} = 23801.4794641224
x2=30581.6602478055x_{2} = 30581.6602478055
x3=12785.166209279x_{3} = 12785.166209279
x4=26344.0078318137x_{4} = 26344.0078318137
x5=39773.5440970563x_{5} = -39773.5440970563
x6=32145.5241220507x_{6} = -32145.5241220507
x7=13632.4287111505x_{7} = 13632.4287111505
x8=27907.8340740483x_{8} = -27907.8340740483
x9=19432.887686874x_{9} = -19432.887686874
x10=37230.8517263672x_{10} = -37230.8517263672
x11=39904.771377312x_{11} = 39904.771377312
x12=21259.0191811792x_{12} = 21259.0191811792
x13=15195.8737165349x_{13} = -15195.8737165349
x14=20280.3410578956x_{14} = -20280.3410578956
x15=18716.6547734102x_{15} = 18716.6547734102
x16=34688.1770045647x_{16} = -34688.1770045647
x17=36383.2913419629x_{17} = -36383.2913419629
x18=22822.7684696829x_{18} = -22822.7684696829
x19=41468.6805452608x_{19} = -41468.6805452608
x20=17738.0242579883x_{20} = -17738.0242579883
x21=40621.1115695252x_{21} = -40621.1115695252
x22=26212.7880538116x_{22} = -26212.7880538116
x23=32993.0723444395x_{23} = -32993.0723444395
x24=31297.9789349291x_{24} = -31297.9789349291
x25=19564.09661214x_{25} = 19564.09661214
x26=39057.2052525216x_{26} = 39057.2052525216
x27=22953.9840195429x_{27} = 22953.9840195429
x28=15327.0673496263x_{28} = 15327.0673496263
x29=28039.0554132717x_{29} = 28039.0554132717
x30=25496.4920696083x_{30} = 25496.4920696083
x31=32276.7483423665x_{31} = 32276.7483423665
x32=33124.297012115x_{32} = 33124.297012115
x33=16043.2338667424x_{33} = -16043.2338667424
x34=17021.8196886792x_{34} = 17021.8196886792
x35=20411.5519538498x_{35} = 20411.5519538498
x36=14348.5424650725x_{36} = -14348.5424650725
x37=28755.3642709925x_{37} = -28755.3642709925
x38=29734.1213504079x_{38} = 29734.1213504079
x39=28886.5862895034x_{39} = 28886.5862895034
x40=29602.8987100326x_{40} = -29602.8987100326
x41=41599.9082873259x_{41} = 41599.9082873259
x42=11806.7845665482x_{42} = -11806.7845665482
x43=42316.2509339008x_{43} = -42316.2509339008
x44=17869.2283625365x_{44} = 17869.2283625365
x45=16174.4315462694x_{45} = 16174.4315462694
x46=24648.982396646x_{46} = 24648.982396646
x47=18585.4480940284x_{47} = -18585.4480940284
x48=21975.2827488203x_{48} = -21975.2827488203
x49=23670.2626854463x_{49} = -23670.2626854463
x50=14479.7313150492x_{50} = 14479.7313150492
x51=24517.764514177x_{51} = -24517.764514177
x52=35535.7330502043x_{52} = -35535.7330502043
x53=34819.4024707177x_{53} = 34819.4024707177
x54=35666.9588734903x_{54} = 35666.9588734903
x55=31429.2026711056x_{55} = 31429.2026711056
x56=33971.8484557919x_{56} = 33971.8484557919
x57=42447.4788863631x_{57} = 42447.4788863631
x58=38925.9782260908x_{58} = -38925.9782260908
x59=36514.5174977468x_{59} = 36514.5174977468
x60=27191.5291133465x_{60} = 27191.5291133465
x61=30450.4370366936x_{61} = -30450.4370366936
x62=13501.2455714192x_{62} = -13501.2455714192
x63=37362.078192229x_{63} = 37362.078192229
x64=16890.6185554691x_{64} = -16890.6185554691
x65=22106.496925216x_{65} = 22106.496925216
x66=25365.273191964x_{66} = -25365.273191964
x67=38078.4140636161x_{67} = -38078.4140636161
x68=21127.8065465298x_{68} = -21127.8065465298
x69=40752.3390879025x_{69} = 40752.3390879025
x70=11937.9523841008x_{70} = 11937.9523841008
x71=27060.3085181287x_{71} = -27060.3085181287
x72=33840.6233739026x_{72} = -33840.6233739026
x73=38209.640819107x_{73} = 38209.640819107
x74=12653.9899632038x_{74} = -12653.9899632038
Также нужно подсчитать пределы y'' для аргументов, стремящихся к точкам неопределённости функции:
Точки, где есть неопределённость:
x1=0x_{1} = 0

limx0(2cos(1x)sin(1x)xx3)=sign(1,1)\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{2 \cos{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}}{x^{3}}\right) = \infty \operatorname{sign}{\left(\left\langle -1, 1\right\rangle \right)}
Возьмём предел
limx0+(2cos(1x)sin(1x)xx3)=sign(1,1)\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \cos{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}}{x^{3}}\right) = \infty \operatorname{sign}{\left(\left\langle -1, 1\right\rangle \right)}
Возьмём предел
- пределы равны, зн. пропускаем соотв. точку

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Не имеет изгибов на всей числовой оси
Вертикальные асимптоты
Есть:
x1=0x_{1} = 0
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limxsin(11x)=0\lim_{x \to -\infty} \sin{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)} = 0
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=0y = 0
limxsin(11x)=0\lim_{x \to \infty} \sin{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)} = 0
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=0y = 0
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции sin(1/x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(sin(11x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)}}{x}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(sin(11x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin{\left(1 \cdot \frac{1}{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:
sin(11x)=sin(1x)\sin{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)} = - \sin{\left(\frac{1}{x} \right)}
- Нет
sin(11x)=sin(1x)\sin{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)} = \sin{\left(\frac{1}{x} \right)}
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной
График
График функции y = sin(1/x) /media/krcore-image-pods/hash/xy/0/8b/fc83f69fcf1b3945313c24e154084.png