График функции y = sin(2*x)-2*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(2*x) - 2*cos(x)
f(x)=sin(2x)2cos(x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(2 x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)}
График функции
0-40-30-20-101020304050607080905-5
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
sin(2x)2cos(x)=0\sin{\left(2 x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=π2x_{1} = - \frac{\pi}{2}
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
Численное решение
x1=58.1194603109949x_{1} = 58.1194603109949
x2=95.8186280030328x_{2} = 95.8186280030328
x3=45.553093477052x_{3} = -45.553093477052
x4=36.1283932235321x_{4} = -36.1283932235321
x5=61.2611612947608x_{5} = -61.2611612947608
x6=23.5620274181456x_{6} = -23.5620274181456
x7=86.3937979737193x_{7} = 86.3937979737193
x8=1.5708994604091x_{8} = 1.5708994604091
x9=48.6946861306418x_{9} = 48.6946861306418
x10=1.5707963267949x_{10} = -1.5707963267949
x11=73.8274273593601x_{11} = 73.8274273593601
x12=51.8363266129711x_{12} = 51.8363266129711
x13=23.5619449019235x_{13} = 23.5619449019235
x14=61.261056745001x_{14} = 61.261056745001
x15=14.1371669411541x_{15} = -14.1371669411541
x16=29.8451590169879x_{16} = -29.8451590169879
x17=45.5531998278876x_{17} = 45.5531998278876
x18=95.8185759344887x_{18} = -95.8185759344887
x19=70.6857397600493x_{19} = 70.6857397600493
x20=23.5619901092509x_{20} = -23.5619901092509
x21=17.2787595947439x_{21} = 17.2787595947439
x22=20.42030673321x_{22} = 20.42030673321
x23=80.1106126665397x_{23} = 80.1106126665397
x24=89.5353906273091x_{24} = -89.5353906273091
x25=73.827404839395x_{25} = -73.827404839395
x26=7.85388676661539x_{26} = 7.85388676661539
x27=14.137087451379x_{27} = 14.137087451379
x28=64.402749985003x_{28} = 64.402749985003
x29=29.845130209103x_{29} = 29.845130209103
x30=36.1283155162826x_{30} = 36.1283155162826
x31=51.8362787842316x_{31} = -51.8362787842316
x32=4.71238898038469x_{32} = 4.71238898038469
x33=7.85398163397448x_{33} = -7.85398163397448
x34=42.4114009567849x_{34} = -42.4114009567849
x35=70.6858347057703x_{35} = -70.6858347057703
x36=17.2788609840697x_{36} = -17.2788609840697
x37=26.7035375555132x_{37} = -26.7035375555132
x38=20.4203109469995x_{38} = 20.4203109469995
x39=64.4026493985908x_{39} = -64.4026493985908
x40=67.5442911095362x_{40} = -67.5442911095362
x41=73.8274109605032x_{41} = -73.8274109605032
x42=80.1106700221811x_{42} = -80.1106700221811
x43=6806.26055666465x_{43} = 6806.26055666465
x44=42.4115008234622x_{44} = 42.4115008234622
x45=64.4026120631021x_{45} = 64.4026120631021
x46=29.8451151764072x_{46} = -29.8451151764072
x47=7.85402509748832x_{47} = 7.85402509748832
x48=39.2699081698724x_{48} = -39.2699081698724
x49=36.1282765608558x_{49} = -36.1282765608558
x50=86.3937014243547x_{50} = -86.3937014243547
x51=80.1105783828951x_{51} = -80.1105783828951
x52=98.9601685880785x_{52} = 98.9601685880785
x53=20.4203522483337x_{53} = -20.4203522483337
x54=14.1371748702372x_{54} = 14.1371748702372
x55=26.7034393676549x_{55} = 26.7034393676549
x56=67.5442420521806x_{56} = 67.5442420521806
x57=92.6769832808989x_{57} = 92.6769832808989
x58=58.1194640914112x_{58} = -58.1194640914112
x59=83.2522053201295x_{59} = -83.2522053201295
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в sin(2*x) - 2*cos(x).
2cos(0)+sin(20)- 2 \cos{\left(0 \right)} + \sin{\left(2 \cdot 0 \right)}
Результат:
f(0)=2f{\left(0 \right)} = -2
Точка:
(0, -2)
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
2sin(x)+2cos(2x)=02 \sin{\left(x \right)} + 2 \cos{\left(2 x \right)} = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=5π6x_{1} = - \frac{5 \pi}{6}
x2=π6x_{2} = - \frac{\pi}{6}
x3=π2x_{3} = \frac{\pi}{2}
Зн. экстремумы в точках:
            ___ 
 -5*pi  3*\/ 3  
(-----, -------)
   6       2    

            ___ 
 -pi   -3*\/ 3  
(----, --------)
  6       2     

 pi    
(--, 0)
 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=π6x_{1} = - \frac{\pi}{6}
Максимумы функции в точках:
x1=5π6x_{1} = - \frac{5 \pi}{6}
Убывает на промежутках
(,5π6][π6,)\left(-\infty, - \frac{5 \pi}{6}\right] \cup \left[- \frac{\pi}{6}, \infty\right)
Возрастает на промежутках
[5π6,π6]\left[- \frac{5 \pi}{6}, - \frac{\pi}{6}\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
2(2sin(2x)+cos(x))=02 \left(- 2 \sin{\left(2 x \right)} + \cos{\left(x \right)}\right) = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=π2x_{1} = - \frac{\pi}{2}
x2=π2x_{2} = \frac{\pi}{2}
x3=ilog(154+i4)x_{3} = - i \log{\left(- \frac{\sqrt{15}}{4} + \frac{i}{4} \right)}
x4=ilog(154+i4)x_{4} = - i \log{\left(\frac{\sqrt{15}}{4} + \frac{i}{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
[π2,atan(1515)][π2,)\left[- \frac{\pi}{2}, \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{15}}{15} \right)}\right] \cup \left[\frac{\pi}{2}, \infty\right)
Выпуклая на промежутках
(,π2]\left(-\infty, - \frac{\pi}{2}\right]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
limx(sin(2x)2cos(x))=3,3\lim_{x \to -\infty}\left(\sin{\left(2 x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)}\right) = \left\langle -3, 3\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=3,3y = \left\langle -3, 3\right\rangle
limx(sin(2x)2cos(x))=3,3\lim_{x \to \infty}\left(\sin{\left(2 x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)}\right) = \left\langle -3, 3\right\rangle
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=3,3y = \left\langle -3, 3\right\rangle
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции sin(2*x) - 2*cos(x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
limx(sin(2x)2cos(x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sin{\left(2 x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)}}{x}\right) = 0
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
limx(sin(2x)2cos(x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sin{\left(2 x \right)} - 2 \cos{\left(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:
sin(2x)2cos(x)=sin(2x)2cos(x)\sin{\left(2 x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(2 x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)}
- Нет
sin(2x)2cos(x)=sin(2x)+2cos(x)\sin{\left(2 x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)} = \sin{\left(2 x \right)} + 2 \cos{\left(x \right)}
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной
График
График функции y = sin(2*x)-2*cos(x) /media/krcore-image-pods/hash/xy/7/fb/a2297f76b3423f100c6504005bb43.png