Господин Экзамен

График функции y = 5^cos(2*x)

v

График:

от до

Точки пересечения:

показывать?

Кусочно-заданная:

Решение

Вы ввели [src]
        cos(2*x)
f(x) = 5        
$$f{\left(x \right)} = 5^{\cos{\left(2 x \right)}}$$
f = 5^cos(2*x)
График функции
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$5^{\cos{\left(2 x \right)}} = 0$$
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 5^cos(2*x).
$$5^{\cos{\left(2 \cdot 0 \right)}}$$
Результат:
$$f{\left(0 \right)} = 5$$
Точка:
(0, 5)
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
$$- 2 \cdot 5^{\cos{\left(2 x \right)}} \log{\left(5 \right)} \sin{\left(2 x \right)} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = \frac{\pi}{2}$$
Зн. экстремумы в точках:
(0, 5)

 pi      
(--, 1/5)
 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:
$$x_{1} = \frac{\pi}{2}$$
Максимумы функции в точках:
$$x_{1} = 0$$
Убывает на промежутках
$$\left(-\infty, 0\right] \cup \left[\frac{\pi}{2}, \infty\right)$$
Возрастает на промежутках
$$\left[0, \frac{\pi}{2}\right]$$
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
$$4 \cdot 5^{\cos{\left(2 x \right)}} \left(\log{\left(5 \right)} \sin^{2}{\left(2 x \right)} - \cos{\left(2 x \right)}\right) \log{\left(5 \right)} = 0$$
Решаем это уравнение
Корни этого уравнения
$$x_{1} = - \operatorname{atan}{\left(\sqrt{- \log{\left(25 \right)} + \sqrt{1 + 4 \log{\left(5 \right)}^{2}}} \right)}$$
$$x_{2} = \operatorname{atan}{\left(\sqrt{- \log{\left(25 \right)} + \sqrt{1 + 4 \log{\left(5 \right)}^{2}}} \right)}$$

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
$$\left(-\infty, - \operatorname{atan}{\left(\sqrt{- \log{\left(25 \right)} + \sqrt{1 + 4 \log{\left(5 \right)}^{2}}} \right)}\right] \cup \left[\operatorname{atan}{\left(\sqrt{- \log{\left(25 \right)} + \sqrt{1 + 4 \log{\left(5 \right)}^{2}}} \right)}, \infty\right)$$
Выпуклая на промежутках
$$\left[- \operatorname{atan}{\left(\sqrt{- \log{\left(25 \right)} + \sqrt{1 + 4 \log{\left(5 \right)}^{2}}} \right)}, \operatorname{atan}{\left(\sqrt{- \log{\left(25 \right)} + \sqrt{1 + 4 \log{\left(5 \right)}^{2}}} \right)}\right]$$
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} 5^{\cos{\left(2 x \right)}} = e^{\log{\left(5 \right)} \left\langle -1, 1\right\rangle}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
$$y = e^{\log{\left(5 \right)} \left\langle -1, 1\right\rangle}$$
$$\lim_{x \to \infty} 5^{\cos{\left(2 x \right)}} = e^{\log{\left(5 \right)} \left\langle -1, 1\right\rangle}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
$$y = e^{\log{\left(5 \right)} \left\langle -1, 1\right\rangle}$$
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции 5^cos(2*x), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{5^{\cos{\left(2 x \right)}}}{x}\right) = 0$$
Возьмём предел
значит,
наклонная совпадает с горизонтальной асимптотой справа
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{5^{\cos{\left(2 x \right)}}}{x}\right) = 0$$
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:
$$5^{\cos{\left(2 x \right)}} = 5^{\cos{\left(2 x \right)}}$$
- Да
$$5^{\cos{\left(2 x \right)}} = - 5^{\cos{\left(2 x \right)}}$$
- Нет
значит, функция
является
чётной
График
График функции y = 5^cos(2*x)