График функции y = 3^(sin(x))

Функция f() ?

Примеры

Решение

Вы ввели
[LaTeX]
        sin(x)
f(x) = 3      
$$f{\left (x \right )} = 3^{\sin{\left (x \right )}}$$
График функции
[LaTeX]
Точки пересечения с осью координат X
[LaTeX]
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$3^{\sin{\left (x \right )}} = 0$$
Решаем это уравнение
Решения не найдено,
может быть, что график не пересекает ось X
Точки пересечения с осью координат Y
[LaTeX]
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в 3^sin(x).
$$3^{\sin{\left (0 \right )}}$$
Результат:
$$f{\left (0 \right )} = 1$$
Точка:
(0, 1)
Экстремумы функции
[LaTeX]
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
$$3^{\sin{\left (x \right )}} \log{\left (3 \right )} \cos{\left (x \right )} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = \frac{3 \pi}{2}$$
Зн. экстремумы в точках:
 pi    
(--, 3)
 2     

 3*pi      
(----, 1/3)
  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:
$$x_{2} = \frac{3 \pi}{2}$$
Максимумы функции в точках:
$$x_{2} = \frac{\pi}{2}$$
Убывает на промежутках
(-oo, pi/2] U [3*pi/2, oo)

Возрастает на промежутках
[pi/2, 3*pi/2]
Точки перегибов
[LaTeX]
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
$$3^{\sin{\left (x \right )}} \left(- \sin{\left (x \right )} + \log{\left (3 \right )} \cos^{2}{\left (x \right )}\right) \log{\left (3 \right )} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = 2 \operatorname{atan}{\left (\frac{1}{2 \log{\left (3 \right )}} \left(1 + \sqrt{1 + 4 \log^{2}{\left (3 \right )}} + \sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{1 + 4 \log^{2}{\left (3 \right )}}}\right) \right )}$$
$$x_{2} = 2 \operatorname{atan}{\left (\frac{1}{2 \log{\left (3 \right )}} \left(- \sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{1 + 4 \log^{2}{\left (3 \right )}}} + 1 + \sqrt{1 + 4 \log^{2}{\left (3 \right )}}\right) \right )}$$

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(2)*sqrt(1 + sqrt(1 + 4*log(3)**2)) + 1 + sqrt(1 + 4*log(3)**2))/(2*log(3)))] U [2*atan((1 + sqrt(1 + 4*log(3)**2) + sqrt(2)*sqrt(1 + sqrt(1 + 4*log(3)**2)))/(2*log(3))), oo)

Выпуклая на промежутках
[2*atan((-sqrt(2)*sqrt(1 + sqrt(1 + 4*log(3)**2)) + 1 + sqrt(1 + 4*log(3)**2))/(2*log(3))), 2*atan((1 + sqrt(1 + 4*log(3)**2) + sqrt(2)*sqrt(1 + sqrt(1 + 4*log(3)**2)))/(2*log(3)))]
Горизонтальные асимптоты
[LaTeX]
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} 3^{\sin{\left (x \right )}} = 3^{\langle -1, 1\rangle}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = 3^{\langle -1, 1\rangle}$$
$$\lim_{x \to \infty} 3^{\sin{\left (x \right )}} = 3^{\langle -1, 1\rangle}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = 3^{\langle -1, 1\rangle}$$
Наклонные асимптоты
[LaTeX]
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции 3^sin(x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} 3^{\sin{\left (x \right )}}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} 3^{\sin{\left (x \right )}}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой слева
Чётность и нечётность функции
[LaTeX]
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
$$3^{\sin{\left (x \right )}} = 3^{- \sin{\left (x \right )}}$$
- Нет
$$3^{\sin{\left (x \right )}} = - 3^{- \sin{\left (x \right )}}$$
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной