График функции y = (sin(3*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 (3*x)
f(x)=sin2(3x)f{\left(x \right)} = \sin^{2}{\left(3 x \right)}
График функции
0-90-80-70-60-50-40-30-20-101002
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
sin2(3x)=0\sin^{2}{\left(3 x \right)} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=0x_{1} = 0
x2=π3x_{2} = \frac{\pi}{3}
Численное решение
x1=90.0589893540864x_{1} = -90.0589893540864
x2=68.0678407742199x_{2} = -68.0678407742199
x3=52.3598773534304x_{3} = -52.3598773534304
x4=458.672527220906x_{4} = -458.672527220906
x5=52.3598775005845x_{5} = 52.3598775005845
x6=10.4719754514552x_{6} = 10.4719754514552
x7=79.587013962129x_{7} = -79.587013962129
x8=98.4365697412614x_{8} = 98.4365697412614
x9=57.5958653860056x_{9} = -57.5958653860056
x10=92.153384609279x_{10} = 92.153384609279
x11=28.2743338654616x_{11} = 28.2743338654616
x12=74.351026078903x_{12} = 74.351026078903
x13=30.3687289225719x_{13} = 30.3687289225719
x14=15.7079631676307x_{14} = 15.7079631676307
x15=87.9645943606119x_{15} = -87.9645943606119
x16=28.2743339027943x_{16} = -28.2743339027943
x17=6.2831852847685x_{17} = 6.2831852847685
x18=83.7758041555675x_{18} = 83.7758041555675
x19=65.9734457660819x_{19} = -65.9734457660819
x20=76.445421167341x_{20} = 76.445421167341
x21=33.5103216848946x_{21} = -33.5103216848946
x22=90.0589892608867x_{22} = 90.0589892608867
x23=100.530964959912x_{23} = 100.530964959912
x24=34.5575193908685x_{24} = 34.5575193908685
x25=43.9822971689772x_{25} = 43.9822971689772
x26=48.1710874341111x_{26} = 48.1710874341111
x27=94.2477796093541x_{27} = 94.2477796093541
x28=70.1622360218137x_{28} = 70.1622360218137
x29=4.18879013064742x_{29} = -4.18879013064742
x30=65.973445751897x_{30} = 65.973445751897
x31=19.896753540642x_{31} = 19.896753540642
x32=48.1710872785046x_{32} = -48.1710872785046
x33=63.8790506955489x_{33} = 63.8790506955489
x34=54.4542725942726x_{34} = 54.4542725942726
x35=35.6047168094363x_{35} = -35.6047168094363
x36=83.7758041420923x_{36} = 83.7758041420923
x37=59.6902604556648x_{37} = -59.6902604556648
x38=46.0766921948394x_{38} = -46.0766921948394
x39=99.4837673664303x_{39} = -99.4837673664303
x40=61.7846554917911x_{40} = -61.7846554917911
x41=59.6902602103008x_{41} = 59.6902602103008
x42=71.2094334160924x_{42} = -71.2094334160924
x43=0x_{43} = 0
x44=81.6814090352758x_{44} = -81.6814090352758
x45=12.566370486226x_{45} = 12.566370486226
x46=32.463124022232x_{46} = 32.463124022232
x47=92.1533844285198x_{47} = -92.1533844285198
x48=39.7935070144417x_{48} = 39.7935070144417
x49=43.9822971750521x_{49} = -43.9822971750521
x50=26.1799388472337x_{50} = 26.1799388472337
x51=56.5486679087207x_{51} = 56.5486679087207
x52=21.9911485865686x_{52} = -21.9911485865686
x53=17.8023584422991x_{53} = 17.8023584422991
x54=81.6814093004925x_{54} = 81.6814093004925
x55=78.5398164276763x_{55} = 78.5398164276763
x56=37.699111685071x_{56} = 37.699111685071
x57=94.2477795706448x_{57} = -94.2477795706448
x58=21.9911485850825x_{58} = 21.9911485850825
x59=61.7846555856111x_{59} = 61.7846555856111
x60=11.5191731177358x_{60} = -11.5191731177358
x61=83.7758040749281x_{61} = -83.7758040749281
x62=13.6135682324625x_{62} = -13.6135682324625
x63=17.8023583237749x_{63} = -17.8023583237749
x64=39.7935069081029x_{64} = -39.7935069081029
x65=68.0678406435528x_{65} = 68.0678406435528
x66=37.6991118757886x_{66} = -37.6991118757886
x67=8.37758034488241x_{67} = 8.37758034488241
x68=77.4926188103359x_{68} = -77.4926188103359
x69=72.2566310277355x_{69} = 72.2566310277355
x70=50.2654824464452x_{70} = 50.2654824464452
x71=41.8879021182991x_{71} = 41.8879021182991
x72=2.09439503742649x_{72} = -2.09439503742649
x73=55.5014702493934x_{73} = -55.5014702493934
x74=4.18879026129896x_{74} = 4.18879026129896
x75=70.1622358532669x_{75} = -70.1622358532669
x76=6.28318536172932x_{76} = -6.28318536172932
x77=15.7079632956456x_{77} = -15.7079632956456
x78=26.1799387042774x_{78} = -26.1799387042774
x79=87.9645943339958x_{79} = 87.9645943339958
x80=72.2566310094027x_{80} = -72.2566310094027
x81=96.3421746575137x_{81} = 96.3421746575137
x82=24.0855436159154x_{82} = -24.0855436159154
x83=85.8701992723906x_{83} = 85.8701992723906
x84=50.2654824528405x_{84} = -50.2654824528405
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в sin(3*x)^2.
sin2(30)\sin^{2}{\left(3 \cdot 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
6sin(3x)cos(3x)=06 \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=π6x_{2} = \frac{\pi}{6}
x3=π3x_{3} = \frac{\pi}{3}
x4=π2x_{4} = \frac{\pi}{2}
Зн. экстремумы в точках:
(0, 0)

 pi    
(--, 1)
 6     

 pi    
(--, 0)
 3     

 pi    
(--, 1)
 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
x2=π3x_{2} = \frac{\pi}{3}
Максимумы функции в точках:
x2=π6x_{2} = \frac{\pi}{6}
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Убывает на промежутках
[0,π6][π3,)\left[0, \frac{\pi}{6}\right] \cup \left[\frac{\pi}{3}, \infty\right)
Возрастает на промежутках
(,0]\left(-\infty, 0\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
18(sin2(3x)+cos2(3x))=018 \left(- \sin^{2}{\left(3 x \right)} + \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=π12x_{1} = - \frac{\pi}{12}
x2=π12x_{2} = \frac{\pi}{12}

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
[π12,π12]\left[- \frac{\pi}{12}, \frac{\pi}{12}\right]
Выпуклая на промежутках
(,π12][π12,)\left(-\infty, - \frac{\pi}{12}\right] \cup \left[\frac{\pi}{12}, \infty\right)
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limxsin2(3x)=0,1\lim_{x \to -\infty} \sin^{2}{\left(3 x \right)} = \left\langle 0, 1\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=0,1y = \left\langle 0, 1\right\rangle
limxsin2(3x)=0,1\lim_{x \to \infty} \sin^{2}{\left(3 x \right)} = \left\langle 0, 1\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=0,1y = \left\langle 0, 1\right\rangle
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции sin(3*x)^2, делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(sin2(3x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 x \right)}}{x}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(sin2(3x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin^{2}{\left(3 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:
sin2(3x)=sin2(3x)\sin^{2}{\left(3 x \right)} = \sin^{2}{\left(3 x \right)}
- Да
sin2(3x)=sin2(3x)\sin^{2}{\left(3 x \right)} = - \sin^{2}{\left(3 x \right)}
- Нет
значит, функция
является
чётной
График
График функции y = (sin(3*x))^2 /media/krcore-image-pods/hash/xy/4/b9/8aa7f1e7aacee441674925c1f6089.png