График функции y = sin(x)/sin(x+pi/4)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

v

График:

от до

Точки пересечения:

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

Решение

Вы ввели [src]
          sin(x)  
f(x) = -----------
          /    pi\
       sin|x + --|
          \    4 /
f(x)=sin(x)sin(x+π4)f{\left(x \right)} = \frac{\sin{\left(x \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}
График функции
0-90-80-70-60-50-40-30-20-101020304050-200200
Область определения функции
Точки, в которых функция точно неопределена:
x1=0.785398163397448x_{1} = -0.785398163397448
x2=2.35619449019234x_{2} = 2.35619449019234
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
sin(x)sin(x+π4)=0\frac{\sin{\left(x \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=0x_{1} = 0
x2=πx_{2} = \pi
Численное решение
x1=59.6902604182061x_{1} = 59.6902604182061
x2=97.3893722612836x_{2} = -97.3893722612836
x3=75.398223686155x_{3} = -75.398223686155
x4=31.4159265358979x_{4} = -31.4159265358979
x5=97.3893722612836x_{5} = 97.3893722612836
x6=28.2743338823081x_{6} = -28.2743338823081
x7=72.2566310325652x_{7} = 72.2566310325652
x8=47.1238898038469x_{8} = 47.1238898038469
x9=12.5663706143592x_{9} = 12.5663706143592
x10=84.8230016469244x_{10} = -84.8230016469244
x11=56.5486677646163x_{11} = 56.5486677646163
x12=0x_{12} = 0
x13=69.1150383789755x_{13} = 69.1150383789755
x14=81.6814089933346x_{14} = 81.6814089933346
x15=75.398223686155x_{15} = 75.398223686155
x16=40.8407044966673x_{16} = -40.8407044966673
x17=81.6814089933346x_{17} = -81.6814089933346
x18=91.106186954104x_{18} = 91.106186954104
x19=94.2477796076938x_{19} = -94.2477796076938
x20=53.4070751110265x_{20} = -53.4070751110265
x21=34.5575191894877x_{21} = 34.5575191894877
x22=40.8407044966673x_{22} = 40.8407044966673
x23=62.8318530717959x_{23} = -62.8318530717959
x24=21.9911485751286x_{24} = 21.9911485751286
x25=15.707963267949x_{25} = 15.707963267949
x26=15.707963267949x_{26} = -15.707963267949
x27=21.9911485751286x_{27} = -21.9911485751286
x28=18.8495559215388x_{28} = 18.8495559215388
x29=3.14159265358979x_{29} = -3.14159265358979
x30=3.14159265358979x_{30} = 3.14159265358979
x31=94.2477796076938x_{31} = 94.2477796076938
x32=50.2654824574367x_{32} = -50.2654824574367
x33=100.530964914873x_{33} = 100.530964914873
x34=78.5398163397448x_{34} = -78.5398163397448
x35=31.4159265358979x_{35} = 31.4159265358979
x36=43.9822971502571x_{36} = -43.9822971502571
x37=37.6991118430775x_{37} = -37.6991118430775
x38=59.6902604182061x_{38} = -59.6902604182061
x39=37.6991118430775x_{39} = 37.6991118430775
x40=100.530964914873x_{40} = -100.530964914873
x41=84.8230016469244x_{41} = 84.8230016469244
x42=87.9645943005142x_{42} = 87.9645943005142
x43=12.5663706143592x_{43} = -12.5663706143592
x44=62.8318530717959x_{44} = 62.8318530717959
x45=69.1150383789755x_{45} = -69.1150383789755
x46=9.42477796076938x_{46} = 9.42477796076938
x47=18.8495559215388x_{47} = -18.8495559215388
x48=50.2654824574367x_{48} = 50.2654824574367
x49=6.28318530717959x_{49} = -6.28318530717959
x50=43.9822971502571x_{50} = 43.9822971502571
x51=6.28318530717959x_{51} = 6.28318530717959
x52=53.4070751110265x_{52} = 53.4070751110265
x53=56.5486677646163x_{53} = -56.5486677646163
x54=9.42477796076938x_{54} = -9.42477796076938
x55=87.9645943005142x_{55} = -87.9645943005142
x56=25.1327412287183x_{56} = 25.1327412287183
x57=25.1327412287183x_{57} = -25.1327412287183
x58=65.9734457253857x_{58} = 65.9734457253857
x59=28.2743338823081x_{59} = 28.2743338823081
x60=91.106186954104x_{60} = -91.106186954104
x61=47.1238898038469x_{61} = -47.1238898038469
x62=72.2566310325652x_{62} = -72.2566310325652
x63=78.5398163397448x_{63} = 78.5398163397448
x64=65.9734457253857x_{64} = -65.9734457253857
x65=34.5575191894877x_{65} = -34.5575191894877
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в sin(x)/sin(x + pi/4).
sin(0)sin(0+π4)\frac{\sin{\left(0 \right)}}{\sin{\left(0 + \frac{\pi}{4} \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
sin(x)cos(x+π4)sin2(x+π4)+cos(x)sin(x+π4)=0- \frac{\sin{\left(x \right)} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}} + \frac{\cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}} = 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
(1+2cos2(x+π4)sin2(x+π4))sin(x)sin(x)2cos(x)cos(x+π4)sin(x+π4)sin(x+π4)=0\frac{\left(1 + \frac{2 \cos^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) \sin{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} - \frac{2 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=25.9181393921158x_{1} = 25.9181393921158
x2=96.6039740978861x_{2} = -96.6039740978861
x3=68.329640215578x_{3} = -68.329640215578
x4=55.7632696012188x_{4} = -55.7632696012188
x5=21.2057504117311x_{5} = -21.2057504117311
x6=62.0464549083984x_{6} = -62.0464549083984
x7=91.8915851175014x_{7} = 91.8915851175014
x8=11.7809724509617x_{8} = -11.7809724509617
x9=82.4668071567321x_{9} = 82.4668071567321
x10=99.7455667514759x_{10} = -99.7455667514759
x11=51.0508806208341x_{11} = 51.0508806208341
x12=88.7499924639117x_{12} = 88.7499924639117
x13=27.4889357189107x_{13} = -27.4889357189107
x14=36.9137136796801x_{14} = -36.9137136796801
x15=38.484510006475x_{15} = 38.484510006475
x16=93.4623814442964x_{16} = -93.4623814442964
x17=44.7676953136546x_{17} = 44.7676953136546
x18=90.3207887907066x_{18} = -90.3207887907066
x19=13.3517687777566x_{19} = 13.3517687777566
x20=40.0553063332699x_{20} = -40.0553063332699
x21=3.92699081698724x_{21} = 3.92699081698724
x22=85.6083998103219x_{22} = 85.6083998103219
x23=95.0331777710912x_{23} = 95.0331777710912
x24=69.9004365423729x_{24} = 69.9004365423729
x25=14.9225651045515x_{25} = -14.9225651045515
x26=71.4712328691678x_{26} = -71.4712328691678
x27=52.621676947629x_{27} = -52.621676947629
x28=41.6261026600648x_{28} = 41.6261026600648
x29=66.7588438887831x_{29} = 66.7588438887831
x30=16.4933614313464x_{30} = 16.4933614313464
x31=18.0641577581413x_{31} = -18.0641577581413
x32=22.776546738526x_{32} = 22.776546738526
x33=74.6128255227576x_{33} = -74.6128255227576
x34=49.4800842940392x_{34} = -49.4800842940392
x35=35.3429173528852x_{35} = 35.3429173528852
x36=54.1924732744239x_{36} = 54.1924732744239
x37=84.037603483527x_{37} = -84.037603483527
x38=77.7544181763474x_{38} = -77.7544181763474
x39=29.0597320457056x_{39} = 29.0597320457056
x40=57.3340659280137x_{40} = 57.3340659280137
x41=24.3473430653209x_{41} = -24.3473430653209
x42=60.4756585816035x_{42} = 60.4756585816035
x43=79.3252145031423x_{43} = 79.3252145031423
x44=58.9048622548086x_{44} = -58.9048622548086
x45=0.785398163397448x_{45} = 0.785398163397448
x46=19.6349540849362x_{46} = 19.6349540849362
x47=43.1968989868597x_{47} = -43.1968989868597
x48=98.174770424681x_{48} = 98.174770424681
x49=101.316363078271x_{49} = 101.316363078271
x50=8.63937979737193x_{50} = -8.63937979737193
x51=47.9092879672443x_{51} = 47.9092879672443
x52=2.35619449019234x_{52} = -2.35619449019234
x53=32.2013246992954x_{53} = 32.2013246992954
x54=63.6172512351933x_{54} = 63.6172512351933
x55=73.0420291959627x_{55} = 73.0420291959627
x56=10.2101761241668x_{56} = 10.2101761241668
x57=33.7721210260903x_{57} = -33.7721210260903
x58=5.49778714378214x_{58} = -5.49778714378214
x59=65.1880475619882x_{59} = -65.1880475619882
x60=46.3384916404494x_{60} = -46.3384916404494
x61=7.06858347057703x_{61} = 7.06858347057703
x62=30.6305283725005x_{62} = -30.6305283725005
x63=87.1791961371168x_{63} = -87.1791961371168
x64=80.8960108299372x_{64} = -80.8960108299372
x65=76.1836218495525x_{65} = 76.1836218495525
Также нужно подсчитать пределы y'' для аргументов, стремящихся к точкам неопределённости функции:
Точки, где есть неопределённость:
x1=0.785398163397448x_{1} = -0.785398163397448
x2=2.35619449019234x_{2} = 2.35619449019234

limx0.785398163397448((1+2cos2(x+π4)sin2(x+π4))sin(x)sin(x)2cos(x)cos(x+π4)sin(x+π4)sin(x+π4))=1.41421356237309cos2(0.7853981633974480.25π)sin2(0.7853981633974480.25π)+1.4142135623731cos(0.7853981633974480.25π)sin(0.7853981633974480.25π)sin(0.7853981633974480.25π)\lim_{x \to -0.785398163397448^-}\left(\frac{\left(1 + \frac{2 \cos^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) \sin{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} - \frac{2 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) = - \frac{- \frac{1.41421356237309 \cos^{2}{\left(0.785398163397448 - 0.25 \pi \right)}}{\sin^{2}{\left(0.785398163397448 - 0.25 \pi \right)}} + \frac{1.4142135623731 \cos{\left(0.785398163397448 - 0.25 \pi \right)}}{\sin{\left(0.785398163397448 - 0.25 \pi \right)}}}{\sin{\left(0.785398163397448 - 0.25 \pi \right)}}
Возьмём предел
limx0.785398163397448+((1+2cos2(x+π4)sin2(x+π4))sin(x)sin(x)2cos(x)cos(x+π4)sin(x+π4)sin(x+π4))=1.41421356237309cos2(0.7853981633974480.25π)sin2(0.7853981633974480.25π)+1.4142135623731cos(0.7853981633974480.25π)sin(0.7853981633974480.25π)sin(0.7853981633974480.25π)\lim_{x \to -0.785398163397448^+}\left(\frac{\left(1 + \frac{2 \cos^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) \sin{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} - \frac{2 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) = - \frac{- \frac{1.41421356237309 \cos^{2}{\left(0.785398163397448 - 0.25 \pi \right)}}{\sin^{2}{\left(0.785398163397448 - 0.25 \pi \right)}} + \frac{1.4142135623731 \cos{\left(0.785398163397448 - 0.25 \pi \right)}}{\sin{\left(0.785398163397448 - 0.25 \pi \right)}}}{\sin{\left(0.785398163397448 - 0.25 \pi \right)}}
Возьмём предел
- пределы равны, зн. пропускаем соотв. точку
limx2.35619449019234((1+2cos2(x+π4)sin2(x+π4))sin(x)sin(x)2cos(x)cos(x+π4)sin(x+π4)sin(x+π4))=1.41421356237309cos(0.25π+2.35619449019234)sin(0.25π+2.35619449019234)+1.4142135623731cos2(0.25π+2.35619449019234)sin2(0.25π+2.35619449019234)sin(0.25π+2.35619449019234)\lim_{x \to 2.35619449019234^-}\left(\frac{\left(1 + \frac{2 \cos^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) \sin{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} - \frac{2 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) = \frac{\frac{1.41421356237309 \cos{\left(0.25 \pi + 2.35619449019234 \right)}}{\sin{\left(0.25 \pi + 2.35619449019234 \right)}} + \frac{1.4142135623731 \cos^{2}{\left(0.25 \pi + 2.35619449019234 \right)}}{\sin^{2}{\left(0.25 \pi + 2.35619449019234 \right)}}}{\sin{\left(0.25 \pi + 2.35619449019234 \right)}}
Возьмём предел
limx2.35619449019234+((1+2cos2(x+π4)sin2(x+π4))sin(x)sin(x)2cos(x)cos(x+π4)sin(x+π4)sin(x+π4))=1.41421356237309cos(0.25π+2.35619449019234)sin(0.25π+2.35619449019234)+1.4142135623731cos2(0.25π+2.35619449019234)sin2(0.25π+2.35619449019234)sin(0.25π+2.35619449019234)\lim_{x \to 2.35619449019234^+}\left(\frac{\left(1 + \frac{2 \cos^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin^{2}{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) \sin{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} - \frac{2 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) = \frac{\frac{1.41421356237309 \cos{\left(0.25 \pi + 2.35619449019234 \right)}}{\sin{\left(0.25 \pi + 2.35619449019234 \right)}} + \frac{1.4142135623731 \cos^{2}{\left(0.25 \pi + 2.35619449019234 \right)}}{\sin^{2}{\left(0.25 \pi + 2.35619449019234 \right)}}}{\sin{\left(0.25 \pi + 2.35619449019234 \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:
Вогнутая на промежутках
[101.316363078271,)\left[101.316363078271, \infty\right)
Выпуклая на промежутках
(,99.7455667514759]\left(-\infty, -99.7455667514759\right]
Вертикальные асимптоты
Есть:
x1=0.785398163397448x_{1} = -0.785398163397448
x2=2.35619449019234x_{2} = 2.35619449019234
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limx(sin(x)sin(x+π4))=,\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) = \left\langle -\infty, \infty\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=,y = \left\langle -\infty, \infty\right\rangle
limx(sin(x)sin(x+π4))=,\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) = \left\langle -\infty, \infty\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=,y = \left\langle -\infty, \infty\right\rangle
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции sin(x)/sin(x + pi/4), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(sin(x)xsin(x+π4))=limx(sin(x)xsin(x+π4))\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) = \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right)
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты слева:
y=xlimx(sin(x)xsin(x+π4))y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right)
limx(sin(x)xsin(x+π4))=limx(sin(x)xsin(x+π4))\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right) = \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right)
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты справа:
y=xlimx(sin(x)xsin(x+π4))y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}\right)
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
sin(x)sin(x+π4)=sin(x)cos(x+π4)\frac{\sin{\left(x \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}} = - \frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}
- Нет
sin(x)sin(x+π4)=sin(x)cos(x+π4)\frac{\sin{\left(x \right)}}{\sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}} = \frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}}
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной
График
График функции y = sin(x)/sin(x+pi/4) /media/krcore-image-pods/hash/xy/3/18/30f18b3d23b1dbe9e13eebb2cab11.png