График функции y = tan(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) = tan|1*-|
          \  x/
f(x)=tan(11x)f{\left(x \right)} = \tan{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)}
График функции
02468-8-6-4-2-1010-5050
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:
tan(11x)=0\tan{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)} = 0
Решаем это уравнение
Решения не найдено,
может быть, что график не пересекает ось X
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в tan(1/x).
tan(110)\tan{\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
tan2(11x)+1x2=0- \frac{\tan^{2}{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)} + 1}{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
2(1+tan(1x)x)(tan2(1x)+1)x3=0\frac{2 \cdot \left(1 + \frac{\tan{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)} + 1\right)}{x^{3}} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=27900.4933684258x_{1} = -27900.4933684258
x2=26204.9726086625x_{2} = -26204.9726086625
x3=38073.034154626x_{3} = -38073.034154626
x4=18574.4245911279x_{4} = -18574.4245911279
x5=31291.4334308523x_{5} = -31291.4334308523
x6=39051.9600864127x_{6} = 39051.9600864127
x7=39899.6376242608x_{7} = 39899.6376242608
x8=11920.7866498169x_{8} = 11920.7866498169
x9=13486.0692547966x_{9} = -13486.0692547966
x10=15313.6990315327x_{10} = 15313.6990315327
x11=16878.4886282212x_{11} = -16878.4886282212
x12=33965.8180595034x_{12} = 33965.8180595034
x13=12637.7969809134x_{13} = -12637.7969809134
x14=32986.8631553672x_{14} = -32986.8631553672
x15=21118.1097909734x_{15} = -21118.1097909734
x16=20401.5145484082x_{16} = 20401.5145484082
x17=16030.4630467099x_{17} = -16030.4630467099
x18=27183.9948318836x_{18} = 27183.9948318836
x19=35529.9681709367x_{19} = -35529.9681709367
x20=34813.5188751815x_{20} = 34813.5188751815
x21=24509.4086816068x_{21} = -24509.4086816068
x22=27052.7378776718x_{22} = -27052.7378776718
x23=26336.2311289925x_{23} = 26336.2311289925
x24=16161.7638428932x_{24} = 16161.7638428932
x25=39768.3934886334x_{25} = -39768.3934886334
x26=25357.1965816753x_{26} = -25357.1965816753
x27=36508.9070577411x_{27} = 36508.9070577411
x28=28879.4941713394x_{28} = 28879.4941713394
x29=33118.1123021818x_{29} = 33118.1123021818
x30=38920.7154638365x_{30} = -38920.7154638365
x31=29595.978373353x_{31} = -29595.978373353
x32=14334.2627089092x_{32} = -14334.2627089092
x33=23792.8719003445x_{33} = 23792.8719003445
x34=23661.6076337555x_{34} = -23661.6076337555
x35=37225.3493367388x_{35} = -37225.3493367388
x36=19422.3450110788x_{36} = -19422.3450110788
x37=28031.7488966499x_{37} = 28031.7488966499
x38=30574.9612728383x_{38} = 30574.9612728383
x39=11789.4289509706x_{39} = -11789.4289509706
x40=17726.4739769446x_{40} = -17726.4739769446
x41=34682.2712597137x_{41} = -34682.2712597137
x42=31422.6843638914x_{42} = 31422.6843638914
x43=28748.2399452028x_{43} = -28748.2399452028
x44=41463.7404903888x_{44} = -41463.7404903888
x45=22945.0585942741x_{45} = 22945.0585942741
x46=42442.6526756745x_{46} = 42442.6526756745
x47=25488.4568272318x_{47} = 25488.4568272318
x48=32270.4012140289x_{48} = 32270.4012140289
x49=42311.4098297289x_{49} = -42311.4098297289
x50=22097.2292634704x_{50} = 22097.2292634704
x51=21249.381992577x_{51} = 21249.381992577
x52=19553.6243111917x_{52} = 19553.6243111917
x53=32139.1512093342x_{53} = -32139.1512093342
x54=38204.2792969644x_{54} = 38204.2792969644
x55=35661.2151014223x_{55} = 35661.2151014223
x56=20270.2390190288x_{56} = -20270.2390190288
x57=13617.3977891402x_{57} = 13617.3977891402
x58=29727.2314073549x_{58} = 29727.2314073549
x59=22813.7919742159x_{59} = -22813.7919742159
x60=21965.9600134295x_{60} = -21965.9600134295
x61=17857.762496297x_{61} = 17857.762496297
x62=41594.9837400124x_{62} = 41594.9837400124
x63=33834.5697070587x_{63} = -33834.5697070587
x64=12769.1386451605x_{64} = 12769.1386451605
x65=24640.6708337996x_{65} = 24640.6708337996
x66=14465.5803568965x_{66} = 14465.5803568965
x67=40616.0684345674x_{67} = -40616.0684345674
x68=36377.6607650209x_{68} = -36377.6607650209
x69=37356.5950346686x_{69} = 37356.5950346686
x70=40747.3121133546x_{70} = 40747.3121133546
x71=18705.7081871576x_{71} = 18705.7081871576
x72=30443.7093330572x_{72} = -30443.7093330572
x73=15182.3905096397x_{73} = -15182.3905096397
x74=17009.7828266522x_{74} = 17009.7828266522
Также нужно подсчитать пределы y'' для аргументов, стремящихся к точкам неопределённости функции:
Точки, где есть неопределённость:
x1=0x_{1} = 0

limx0(2(1+tan(1x)x)(tan2(1x)+1)x3)=limx0(2(1+tan(1x)x)(tan2(1x)+1)x3)\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{2 \cdot \left(1 + \frac{\tan{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)} + 1\right)}{x^{3}}\right) = \lim_{x \to 0^-}\left(\frac{2 \cdot \left(1 + \frac{\tan{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)} + 1\right)}{x^{3}}\right)
Возьмём предел
limx0+(2(1+tan(1x)x)(tan2(1x)+1)x3)=limx0+(2(1+tan(1x)x)(tan2(1x)+1)x3)\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \cdot \left(1 + \frac{\tan{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)} + 1\right)}{x^{3}}\right) = \lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \cdot \left(1 + \frac{\tan{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)} + 1\right)}{x^{3}}\right)
Возьмём предел
- пределы не равны, зн.
x1=0x_{1} = 0
- является точкой перегиба

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
limxtan(11x)=0\lim_{x \to -\infty} \tan{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)} = 0
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=0y = 0
limxtan(11x)=0\lim_{x \to \infty} \tan{\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 tan(1/x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(tan(11x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\tan{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)}}{x}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(tan(11x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\tan{\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:
tan(11x)=tan(1x)\tan{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)} = - \tan{\left(\frac{1}{x} \right)}
- Нет
tan(11x)=tan(1x)\tan{\left(1 \cdot \frac{1}{x} \right)} = \tan{\left(\frac{1}{x} \right)}
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной
График
График функции y = tan(1/x) /media/krcore-image-pods/hash/xy/7/a8/1f787335422e314395d39b98e76a1.png