График y = f(x) = 3^cos(x) (3 в степени косинус от (х)) постройте график функции и изобразите его. Исследуйте данную функцию. [Есть ОТВЕТ!]

График функции y = 3^cos(x)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение😉

Функция f() ?

Примеры

График:

от до

Точки пересечения:

Ввести:

{ кусочно-заданную функцию можно здесь.

Решение

Вы ввели [src]
        cos(x)
f(x) = 3      
$$f{\left (x \right )} = 3^{\cos{\left (x \right )}}$$
График функции
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$3^{\cos{\left (x \right )}} = 0$$
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 3^cos(x).
$$3^{\cos{\left (0 \right )}}$$
Результат:
$$f{\left (0 \right )} = 3$$
Точка:
(0, 3)
Экстремумы функции
Для того, чтобы найти экстремумы, нужно решить уравнение
$$\frac{d}{d x} f{\left (x \right )} = 0$$
(производная равна нулю),
и корни этого уравнения будут экстремумами данной функции:
$$\frac{d}{d x} f{\left (x \right )} = $$
Первая производная
$$- 3^{\cos{\left (x \right )}} \log{\left (3 \right )} \sin{\left (x \right )} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \pi$$
Зн. экстремумы в точках:
(0, 3)

(pi, 1/3)


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:
$$x_{2} = \pi$$
Максимумы функции в точках:
$$x_{2} = 0$$
Убывает на промежутках
(-oo, 0] U [pi, oo)

Возрастает на промежутках
[0, pi]
Точки перегибов
Найдем точки перегибов, для этого надо решить уравнение
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left (x \right )} = 0$$
(вторая производная равняется нулю),
корни полученного уравнения будут точками перегибов для указанного графика функции:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left (x \right )} = $$
Вторая производная
$$3^{\cos{\left (x \right )}} \left(\log{\left (3 \right )} \sin^{2}{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}\right) \log{\left (3 \right )} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = - 2 \operatorname{atan}{\left (\sqrt{- \log{\left (9 \right )} + \sqrt{1 + 4 \log^{2}{\left (3 \right )}}} \right )}$$
$$x_{2} = 2 \operatorname{atan}{\left (\sqrt{- \log{\left (9 \right )} + \sqrt{1 + 4 \log^{2}{\left (3 \right )}}} \right )}$$

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
(-oo, -2*atan(sqrt(-log(9) + sqrt(1 + 4*log(3)**2)))] U [2*atan(sqrt(-log(9) + sqrt(1 + 4*log(3)**2))), oo)

Выпуклая на промежутках
[-2*atan(sqrt(-log(9) + sqrt(1 + 4*log(3)**2))), 2*atan(sqrt(-log(9) + sqrt(1 + 4*log(3)**2)))]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} 3^{\cos{\left (x \right )}} = 3^{\langle -1, 1\rangle}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = 3^{\langle -1, 1\rangle}$$
$$\lim_{x \to \infty} 3^{\cos{\left (x \right )}} = 3^{\langle -1, 1\rangle}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = 3^{\langle -1, 1\rangle}$$
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции 3^cos(x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} 3^{\cos{\left (x \right )}}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} 3^{\cos{\left (x \right )}}\right) = 0$$
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:
$$3^{\cos{\left (x \right )}} = 3^{\cos{\left (x \right )}}$$
- Да
$$3^{\cos{\left (x \right )}} = - 3^{\cos{\left (x \right )}}$$
- Нет
значит, функция
является
чётной
×

Где учитесь?

Для правильного составления решения, укажите: