Господин Экзамен
Другие калькуляторы
- График неявной функции
- Производная по шагам
- Интеграл по шагам
- График параметрической функции
- График в полярных координатах
- Поверхность, заданная параметрически
- Поверхность, заданная уравнением
- Кривая в пространстве, заданная параметрически
- Площадь фигуры ограниченной линиями
- Точки пересечения функций
-
Как пользоваться?
- График функции y =:
- 3*sin(x/2)
-
2*sin(2*x-1)
-
3^(-x)
-
3*x-cos(x)-1
- Производная:
-
cos(x)^(2)-sin(x)
-
Идентичные выражения
- cos(x)^(два)-sin(x)
- косинус от (x) в степени (2) минус синус от (x)
- косинус от (x) в степени (два) минус синус от (x)
- cos(x)(2)-sin(x)
- cosx2-sinx
- cosx^2-sinx
-
Похожие выражения
- (cos(x))^2-(sin(x))^2
- cos(x)^(2)+sin(x)
- cosx^(2)-sinx
График функции y = cos(x)^(2)-sin(x)
Решение
Вы ввели
[src]
2 f(x) = cos (x) - sin(x)
$$f{\left(x \right)} = \cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}$$
f = -sin(x) + cos(x)^2
График функции
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} = 0$$
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:
Аналитическое решение
$$x_{1} = 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{5}}}{2} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{5}}}{2} + \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} \right)}$$
Численное решение
$$x_{1} = -43.3160577177646$$
$$x_{2} = 84.1567622144319$$
$$x_{3} = 46.4576503713544$$
$$x_{4} = -41.5069439291598$$
$$x_{5} = -81.0151695608421$$
$$x_{6} = 90.4399475216115$$
$$x_{7} = -98.0556116937761$$
$$x_{8} = -5.61694587468707$$
$$x_{9} = 15.0417238354565$$
$$x_{10} = -16.3742027004415$$
$$x_{11} = 71.5903916000727$$
$$x_{12} = 76.0644631186476$$
$$x_{13} = -30.7496871034054$$
$$x_{14} = -93.5815401752013$$
$$x_{15} = -3.80783208608231$$
$$x_{16} = 21.324909142636$$
$$x_{17} = -55.8824283321238$$
$$x_{18} = -24.4665017962258$$
$$x_{19} = 69.781277811468$$
$$x_{20} = 94.9140190401863$$
$$x_{21} = 19.5157953540313$$
$$x_{22} = 25.7989806612109$$
$$x_{23} = -11.9001311818667$$
$$x_{24} = 40.1744650641748$$
$$x_{25} = 50.9317218899292$$
$$x_{26} = -87.2983548680217$$
$$x_{27} = -22.6573880076211$$
$$x_{28} = -37.032872410585$$
$$x_{29} = -66.6396851578782$$
$$x_{30} = 33.8912797569952$$
$$x_{31} = -35.2237586219802$$
$$x_{32} = -47.7901292363394$$
$$x_{33} = -269.51072877623$$
$$x_{34} = 32.0821659683904$$
$$x_{35} = 2.47535322109728$$
$$x_{36} = 44.6485365827496$$
$$x_{37} = -91.7724263865965$$
$$x_{38} = 88.6308337330067$$
$$x_{39} = -54.073314543519$$
$$x_{40} = 103.006318135971$$
$$x_{41} = -85.4892410794169$$
$$x_{42} = -60.3564998506986$$
$$x_{43} = 82.3476484258271$$
$$x_{44} = 96.7231328287911$$
$$x_{45} = -18.1833164890462$$
$$x_{46} = 27.6080944498156$$
$$x_{47} = 0.666239432492515$$
$$x_{48} = 8.75853852827686$$
$$x_{49} = 63.4980925042884$$
$$x_{50} = 6.9494247396721$$
$$x_{51} = 52.740835678534$$
$$x_{52} = 38.36535127557$$
$$x_{53} = -49.5992430249442$$
$$x_{54} = -68.4487989464829$$
$$x_{55} = -72.9228704650578$$
$$x_{56} = -99.8647254823809$$
$$x_{57} = 65.3072062928931$$
$$x_{58} = -79.2060557722373$$
$$x_{59} = -62.1656136393034$$
$$x_{60} = -10.0910173932619$$
$$x_{61} = 77.8735769072523$$
значит надо решить уравнение:
$$\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} = 0$$
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:
Аналитическое решение
$$x_{1} = 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{5}}}{2} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{5}}}{2} + \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} \right)}$$
Численное решение
$$x_{1} = -43.3160577177646$$
$$x_{2} = 84.1567622144319$$
$$x_{3} = 46.4576503713544$$
$$x_{4} = -41.5069439291598$$
$$x_{5} = -81.0151695608421$$
$$x_{6} = 90.4399475216115$$
$$x_{7} = -98.0556116937761$$
$$x_{8} = -5.61694587468707$$
$$x_{9} = 15.0417238354565$$
$$x_{10} = -16.3742027004415$$
$$x_{11} = 71.5903916000727$$
$$x_{12} = 76.0644631186476$$
$$x_{13} = -30.7496871034054$$
$$x_{14} = -93.5815401752013$$
$$x_{15} = -3.80783208608231$$
$$x_{16} = 21.324909142636$$
$$x_{17} = -55.8824283321238$$
$$x_{18} = -24.4665017962258$$
$$x_{19} = 69.781277811468$$
$$x_{20} = 94.9140190401863$$
$$x_{21} = 19.5157953540313$$
$$x_{22} = 25.7989806612109$$
$$x_{23} = -11.9001311818667$$
$$x_{24} = 40.1744650641748$$
$$x_{25} = 50.9317218899292$$
$$x_{26} = -87.2983548680217$$
$$x_{27} = -22.6573880076211$$
$$x_{28} = -37.032872410585$$
$$x_{29} = -66.6396851578782$$
$$x_{30} = 33.8912797569952$$
$$x_{31} = -35.2237586219802$$
$$x_{32} = -47.7901292363394$$
$$x_{33} = -269.51072877623$$
$$x_{34} = 32.0821659683904$$
$$x_{35} = 2.47535322109728$$
$$x_{36} = 44.6485365827496$$
$$x_{37} = -91.7724263865965$$
$$x_{38} = 88.6308337330067$$
$$x_{39} = -54.073314543519$$
$$x_{40} = 103.006318135971$$
$$x_{41} = -85.4892410794169$$
$$x_{42} = -60.3564998506986$$
$$x_{43} = 82.3476484258271$$
$$x_{44} = 96.7231328287911$$
$$x_{45} = -18.1833164890462$$
$$x_{46} = 27.6080944498156$$
$$x_{47} = 0.666239432492515$$
$$x_{48} = 8.75853852827686$$
$$x_{49} = 63.4980925042884$$
$$x_{50} = 6.9494247396721$$
$$x_{51} = 52.740835678534$$
$$x_{52} = 38.36535127557$$
$$x_{53} = -49.5992430249442$$
$$x_{54} = -68.4487989464829$$
$$x_{55} = -72.9228704650578$$
$$x_{56} = -99.8647254823809$$
$$x_{57} = 65.3072062928931$$
$$x_{58} = -79.2060557722373$$
$$x_{59} = -62.1656136393034$$
$$x_{60} = -10.0910173932619$$
$$x_{61} = 77.8735769072523$$
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
$$- 2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} - \cos{\left(x \right)} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
$$x_{1} = - \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{3} = - \frac{\pi}{6}$$
$$x_{4} = \frac{\pi}{2}$$
Зн. экстремумы в точках:
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:
$$x_{1} = - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = \frac{\pi}{2}$$
Максимумы функции в точках:
$$x_{2} = - \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\pi}{6}$$
Убывает на промежутках
$$\left[\frac{\pi}{2}, \infty\right)$$
Возрастает на промежутках
$$\left(-\infty, - \frac{\pi}{2}\right] \cup \left[- \frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2}\right]$$
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(производная равна нулю),
и корни этого уравнения будут экстремумами данной функции:
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = $$
первая производная
$$- 2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} - \cos{\left(x \right)} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
$$x_{1} = - \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{3} = - \frac{\pi}{6}$$
$$x_{4} = \frac{\pi}{2}$$
Зн. экстремумы в точках:
-5*pi (------, 5/4) 6
-pi (----, 1) 2
-pi (----, 5/4) 6
pi (--, -1) 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:
$$x_{1} = - \frac{\pi}{2}$$
$$x_{2} = \frac{\pi}{2}$$
Максимумы функции в точках:
$$x_{2} = - \frac{5 \pi}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\pi}{6}$$
Убывает на промежутках
$$\left[\frac{\pi}{2}, \infty\right)$$
Возрастает на промежутках
$$\left(-\infty, - \frac{\pi}{2}\right] \cup \left[- \frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2}\right]$$
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
$$2 \sin^{2}{\left(x \right)} - 2 \cos^{2}{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
$$x_{1} = - 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}$$
$$x_{3} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{\sqrt{33}}{4} + \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \sqrt{33} + 9}}{4} \right)}$$
$$x_{4} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}$$
Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
$$\left[- 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}, 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{\sqrt{33}}{4} + \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \sqrt{33} + 9}}{4} \right)}\right] \cup \left[2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}, \infty\right)$$
Выпуклая на промежутках
$$\left(-\infty, - 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}\right]$$
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$2 \sin^{2}{\left(x \right)} - 2 \cos^{2}{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
$$x_{1} = - 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}$$
$$x_{2} = 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}$$
$$x_{3} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{\sqrt{33}}{4} + \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \sqrt{33} + 9}}{4} \right)}$$
$$x_{4} = 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}$$
Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
$$\left[- 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}, 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{\sqrt{33}}{4} + \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \sqrt{33} + 9}}{4} \right)}\right] \cup \left[2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{\sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}, \infty\right)$$
Выпуклая на промежутках
$$\left(-\infty, - 2 \operatorname{atan}{\left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \sqrt{33} + 9}}{4} + \frac{\sqrt{33}}{4} \right)}\right]$$
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}\right) = \left\langle -1, 2\right\rangle$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = \left\langle -1, 2\right\rangle$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}\right) = \left\langle -1, 2\right\rangle$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = \left\langle -1, 2\right\rangle$$
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}\right) = \left\langle -1, 2\right\rangle$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = \left\langle -1, 2\right\rangle$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}\right) = \left\langle -1, 2\right\rangle$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = \left\langle -1, 2\right\rangle$$
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции cos(x)^2 - sin(x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}}{x}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}}{x}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой слева
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}}{x}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} = \cos^{2}{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}$$
- Нет
$$\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} = - \cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}$$
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной
Итак, проверяем:
$$\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} = \cos^{2}{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}$$
- Нет
$$\cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} = - \cos^{2}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)}$$
- Нет
значит, функция
не является
ни чётной ни нечётной
График