График функции y = tan(x)-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(x) - -
                x
f(x)=tan(x)1xf{\left (x \right )} = \tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x}
График функции
02468-8-6-4-2-1010-100100
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(x)1x=0\tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Численное решение
x1=6.43729817917x_{1} = 6.43729817917
x2=91.1171613945x_{2} = -91.1171613945
x3=65.9885986985x_{3} = 65.9885986985
x4=44.0050179208x_{4} = -44.0050179208
x5=56.5663442798x_{5} = 56.5663442798
x6=72.2704670603x_{6} = -72.2704670603
x7=50.2853663378x_{7} = 50.2853663378
x8=47.1450977368x_{8} = 47.1450977368
x9=91.1171613945x_{9} = 91.1171613945
x10=94.258388345x_{10} = -94.258388345
x11=97.3996388791x_{11} = 97.3996388791
x12=6.43729817917x_{12} = -6.43729817917
x13=12.6452872239x_{13} = -12.6452872239
x14=37.7256128278x_{14} = 37.7256128278
x15=81.6936492356x_{15} = 81.6936492356
x16=94.258388345x_{16} = 94.258388345
x17=75.4114834888x_{17} = -75.4114834888
x18=65.9885986985x_{18} = -65.9885986985
x19=3.42561845948x_{19} = -3.42561845948
x20=25.1724463266x_{20} = 25.1724463266
x21=69.1295029739x_{21} = 69.1295029739
x22=34.5864242153x_{22} = -34.5864242153
x23=59.7070073053x_{23} = -59.7070073053
x24=18.9024099569x_{24} = -18.9024099569
x25=15.7712848748x_{25} = -15.7712848748
x26=34.5864242153x_{26} = 34.5864242153
x27=100.540910787x_{27} = 100.540910787
x28=53.4257904774x_{28} = 53.4257904774
x29=22.0364967279x_{29} = -22.0364967279
x30=62.8477631945x_{30} = 62.8477631945
x31=3.42561845948x_{31} = 3.42561845948
x32=28.3096428545x_{32} = 28.3096428545
x33=81.6936492356x_{33} = -81.6936492356
x34=47.1450977368x_{34} = -47.1450977368
x35=40.8651703305x_{35} = 40.8651703305
x36=9.52933440536x_{36} = -9.52933440536
x37=62.8477631945x_{37} = -62.8477631945
x38=72.2704670603x_{38} = 72.2704670603
x39=25.1724463266x_{39} = -25.1724463266
x40=44.0050179208x_{40} = 44.0050179208
x41=12.6452872239x_{41} = 12.6452872239
x42=100.540910787x_{42} = -100.540910787
x43=9.52933440536x_{43} = 9.52933440536
x44=31.4477146375x_{44} = -31.4477146375
x45=97.3996388791x_{45} = -97.3996388791
x46=84.834788718x_{46} = -84.834788718
x47=22.0364967279x_{47} = 22.0364967279
x48=84.834788718x_{48} = 84.834788718
x49=59.7070073053x_{49} = 59.7070073053
x50=15.7712848748x_{50} = 15.7712848748
x51=18.9024099569x_{51} = 18.9024099569
x52=40.8651703305x_{52} = -40.8651703305
x53=50.2853663378x_{53} = -50.2853663378
x54=31.4477146375x_{54} = 31.4477146375
x55=53.4257904774x_{55} = -53.4257904774
x56=0.860333589019x_{56} = 0.860333589019
x57=37.7256128278x_{57} = -37.7256128278
x58=75.4114834888x_{58} = 75.4114834888
x59=69.1295029739x_{59} = -69.1295029739
x60=56.5663442798x_{60} = -56.5663442798
x61=78.5525459842x_{61} = 78.5525459842
x62=78.5525459842x_{62} = -78.5525459842
x63=87.9759605525x_{63} = -87.9759605525
x64=87.9759605525x_{64} = 87.9759605525
x65=28.3096428545x_{65} = -28.3096428545
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в tan(x) - 1/x.
tan(0)~\tan{\left (0 \right )} - \tilde{\infty}
Результат:
f(0)=~f{\left (0 \right )} = \tilde{\infty}
зн.f не пересекает Y
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(x)+1+1x2=0\tan^{2}{\left (x \right )} + 1 + \frac{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((tan2(x)+1)tan(x)1x3)=02 \left(\left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x^{3}}\right) = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=3.17285930451x_{1} = -3.17285930451
x2=12.5668744838x_{2} = -12.5668744838
x3=50.2654903313x_{3} = -50.2654903313
x4=87.9645957697x_{4} = -87.9645957697
x5=75.3982260192x_{5} = -75.3982260192
x6=75.3982260192x_{6} = 75.3982260192
x7=34.5575434205x_{7} = -34.5575434205
x8=34.5575434205x_{8} = 34.5575434205
x9=25.1328042195x_{9} = 25.1328042195
x10=21.9912426017x_{10} = 21.9912426017
x11=69.1150414079x_{11} = -69.1150414079
x12=21.9912426017x_{12} = -21.9912426017
x13=100.530965899x_{13} = -100.530965899
x14=78.5398184038x_{14} = 78.5398184038
x15=31.4159587873x_{15} = 31.4159587873
x16=56.5486732947x_{16} = 56.5486732947
x17=6.28720892709x_{17} = 6.28720892709
x18=43.9823089037x_{18} = 43.9823089037
x19=3.17285930451x_{19} = 3.17285930451
x20=43.9823089037x_{20} = -43.9823089037
x21=31.4159587873x_{21} = -31.4159587873
x22=72.2566336833x_{22} = -72.2566336833
x23=65.9734492079x_{23} = -65.9734492079
x24=78.5398184038x_{24} = -78.5398184038
x25=56.5486732947x_{25} = -56.5486732947
x26=37.6991305071x_{26} = 37.6991305071
x27=91.1061882765x_{27} = 91.1061882765
x28=100.530965899x_{28} = 100.530965899
x29=97.3893733439x_{29} = 97.3893733439
x30=28.2743781229x_{30} = 28.2743781229
x31=18.8497052306x_{31} = 18.8497052306
x32=9.42597200589x_{32} = 9.42597200589
x33=94.2477808022x_{33} = 94.2477808022
x34=47.1238993599x_{34} = -47.1238993599
x35=12.5668744838x_{35} = 12.5668744838
x36=87.9645957697x_{36} = 87.9645957697
x37=69.1150414079x_{37} = 69.1150414079
x38=40.8407191765x_{38} = 40.8407191765
x39=50.2654903313x_{39} = 50.2654903313
x40=59.6902651203x_{40} = 59.6902651203
x41=47.1238993599x_{41} = 47.1238993599
x42=6.28720892709x_{42} = -6.28720892709
x43=37.6991305071x_{43} = -37.6991305071
x44=72.2566336833x_{44} = 72.2566336833
x45=91.1061882765x_{45} = -91.1061882765
x46=18.8497052306x_{46} = -18.8497052306
x47=84.8230032855x_{47} = -84.8230032855
x48=81.6814108283x_{48} = 81.6814108283
x49=62.8318571032x_{49} = 62.8318571032
x50=53.4070816756x_{50} = -53.4070816756
x51=81.6814108283x_{51} = -81.6814108283
x52=15.7082212675x_{52} = 15.7082212675
x53=59.6902651203x_{53} = -59.6902651203
x54=84.8230032855x_{54} = 84.8230032855
x55=97.3893733439x_{55} = -97.3893733439
x56=15.7082212675x_{56} = -15.7082212675
x57=94.2477808022x_{57} = -94.2477808022
x58=62.8318571032x_{58} = -62.8318571032
x59=28.2743781229x_{59} = -28.2743781229
x60=9.42597200589x_{60} = -9.42597200589
x61=53.4070816756x_{61} = 53.4070816756
x62=65.9734492079x_{62} = 65.9734492079
x63=40.8407191765x_{63} = -40.8407191765
x64=25.1328042195x_{64} = -25.1328042195
Также нужно подсчитать пределы y'' для аргументов, стремящихся к точкам неопределённости функции:
Точки, где есть неопределённость:
x1=0x_{1} = 0

limx0(2((tan2(x)+1)tan(x)1x3))=\lim_{x \to 0^-}\left(2 \left(\left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x^{3}}\right)\right) = \infty
limx0+(2((tan2(x)+1)tan(x)1x3))=\lim_{x \to 0^+}\left(2 \left(\left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x^{3}}\right)\right) = -\infty
- 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:
Вогнутая на промежутках
[100.530965899, oo)

Выпуклая на промежутках
(-oo, -100.530965899]
Вертикальные асимптоты
Есть:
x1=0x_{1} = 0
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
True

Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=limx(tan(x)1x)y = \lim_{x \to -\infty}\left(\tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x}\right)
True

Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=limx(tan(x)1x)y = \lim_{x \to \infty}\left(\tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x}\right)
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции tan(x) - 1/x, делённой на x при x->+oo и x ->-oo
True

Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты слева:
y=xlimx(1x(tan(x)1x))y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} \left(\tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x}\right)\right)
True

Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты справа:
y=xlimx(1x(tan(x)1x))y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} \left(\tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x}\right)\right)
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
tan(x)1x=tan(x)+1x\tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x} = - \tan{\left (x \right )} + \frac{1}{x}
- Нет
tan(x)1x=1tan(x)1x\tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x} = - -1 \tan{\left (x \right )} - \frac{1}{x}
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной