График функции y = sin(x)*(1-cos(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) = sin(x)*(1 - cos(x))
f(x)=(cos(x)+1)sin(x)f{\left (x \right )} = \left(- \cos{\left (x \right )} + 1\right) \sin{\left (x \right )}
График функции
0-2000-1500-1000-5005001000150020002.5-2.5
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
(cos(x)+1)sin(x)=0\left(- \cos{\left (x \right )} + 1\right) \sin{\left (x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=0x_{1} = 0
x2=πx_{2} = \pi
x3=2πx_{3} = 2 \pi
Численное решение
x1=9.42477796077x_{1} = 9.42477796077
x2=15.7079632679x_{2} = -15.7079632679
x3=25.1328674095x_{3} = -25.1328674095
x4=84.8230016469x_{4} = 84.8230016469
x5=37.6991667998x_{5} = 37.6991667998
x6=31.4160561497x_{6} = 31.4160561497
x7=81.6814156709x_{7} = -81.6814156709
x8=50.2654115921x_{8} = -50.2654115921
x9=65.9734457254x_{9} = 65.9734457254
x10=53.407075111x_{10} = -53.407075111
x11=15.7079632679x_{11} = 15.7079632679
x12=56.5485993085x_{12} = 56.5485993085
x13=3.14159265359x_{13} = -3.14159265359
x14=40.8407044967x_{14} = 40.8407044967
x15=87.9646059734x_{15} = -87.9646059734
x16=56.5485438719x_{16} = -56.5485438719
x17=97.3893722613x_{17} = 97.3893722613
x18=6.28310686973x_{18} = 6.28310686973
x19=43.9824089313x_{19} = 43.9824089313
x20=72.2566310326x_{20} = -72.2566310326
x21=62.8317326283x_{21} = 62.8317326283
x22=28.2743338823x_{22} = 28.2743338823
x23=37.6991527323x_{23} = -37.6991527323
x24=94.2477125451x_{24} = -94.2477125451
x25=34.5575191895x_{25} = -34.5575191895
x26=12.566243836x_{26} = -12.566243836
x27=91.1061869541x_{27} = -91.1061869541
x28=75.3983371038x_{28} = 75.3983371038
x29=9.42477796077x_{29} = -9.42477796077
x30=81.6814265278x_{30} = -81.6814265278
x31=69.1151673591x_{31} = -69.1151673591
x32=65.9734457254x_{32} = -65.9734457254
x33=75.3983026878x_{33} = -75.3983026878
x34=6.28311070965x_{34} = -6.28311070965
x35=59.6902604182x_{35} = -59.6902604182
x36=87.9646679209x_{36} = 87.9646679209
x37=81.6814908613x_{37} = 81.6814908613
x38=72.2566310326x_{38} = 72.2566310326
x39=78.5398163397x_{39} = 78.5398163397
x40=50.2654784088x_{40} = 50.2654784088
x41=37.6991249685x_{41} = -37.6991249685
x42=6.28317667998x_{42} = 6.28317667998
x43=59.6902604182x_{43} = 59.6902604182
x44=47.1238898038x_{44} = -47.1238898038
x45=43.9823032324x_{45} = -43.9823032324
x46=31.4160020637x_{46} = -31.4160020637
x47=87.9646063176x_{47} = 87.9646063176
x48=18.8494325866x_{48} = 18.8494325866
x49=75.3983560849x_{49} = 75.3983560849
x50=21.9911485751x_{50} = -21.9911485751
x51=97.3893722613x_{51} = -97.3893722613
x52=34.5575191895x_{52} = 34.5575191895
x53=100.530843957x_{53} = -100.530843957
x54=94.2477801895x_{54} = 94.2477801895
x55=12.5662986015x_{55} = 12.5662986015
x56=21.9911485751x_{56} = 21.9911485751
x57=53.407075111x_{57} = 53.407075111
x58=43.9823032538x_{58} = 43.9823032538
x59=37.6991901069x_{59} = 37.6991901069
x60=78.5398163397x_{60} = -78.5398163397
x61=0x_{61} = 0
x62=100.530900058x_{62} = 100.530900058
x63=50.2653660953x_{63} = 50.2653660953
x64=28.2743338823x_{64} = -28.2743338823
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в sin(x)*(1 - cos(x)).
(cos(0)+1)sin(0)\left(- \cos{\left (0 \right )} + 1\right) \sin{\left (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
(cos(x)+1)cos(x)+sin2(x)=0\left(- \cos{\left (x \right )} + 1\right) \cos{\left (x \right )} + \sin^{2}{\left (x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=2π3x_{2} = - \frac{2 \pi}{3}
x3=2π3x_{3} = \frac{2 \pi}{3}
Зн. экстремумы в точках:
(0, 0)

             ___ 
 -2*pi  -3*\/ 3  
(-----, --------)
   3       4     

           ___ 
 2*pi  3*\/ 3  
(----, -------)
  3       4    


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:
x3=2π3x_{3} = - \frac{2 \pi}{3}
Максимумы функции в точках:
x3=2π3x_{3} = \frac{2 \pi}{3}
Убывает на промежутках
[-2*pi/3, 2*pi/3]

Возрастает на промежутках
(-oo, -2*pi/3] U [2*pi/3, oo)
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
(4cos(x)1)sin(x)=0\left(4 \cos{\left (x \right )} - 1\right) \sin{\left (x \right )} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
x2=πx_{2} = \pi
x3=acos(14)+2πx_{3} = - \operatorname{acos}{\left (\frac{1}{4} \right )} + 2 \pi
x4=acos(14)x_{4} = \operatorname{acos}{\left (\frac{1}{4} \right )}

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
[0, acos(1/4)] U [pi, oo)

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