Как найти точки на синусоиде

Основные понятия

Основные понятия

Кривая получается из синусоидальной дуги путём смещения к пи/2 в сторону со знаком минус. Кривая представляет график функции у=sin x. В формуле синусоиды y=a+b cos (cx+d) присутствуют следующие аргументы:

Особенности построения графика

  • a: показывает сдвиг графика синусоиды по оси Oy (чем больше значение, тем выше прямая);
  • b: описывает растяжения функции по оси Oy (чем выше постоянная, тем сильнее колебания);
  • c: определяет растяжение по оси Ох (если постоянная увеличивается, наступает период колебаний);
  • d: описывает сдвиг по оси Ох (если d увеличивается, тогда при построении синусоиды учитывается сдвиг в область со знаком минус по оси абсцисс).

Сжатие, растяжение либо сдвиг кривой приводит к изменению величины. Явления называются гармоническими колебаниями. Примеры синусоиды: экспонент или показательная функция в виде винтовой линии, проведённой на плоскости, скрученный провод, развёрнутый рулон бумаги.

Особенности построения

Чтобы выявить свойства синусоиды, необходимо построить её график, провести исследование синуса. В алгебре под функцией представлена плоская кривая, которая выражает закон колебания sin с учётом изменения центрального угла. Сама синусоида строится в схематической последовательности:

Свойства и доказательства

  • проводится горизонтальная ось, на которой откладывается заданная длина волны;
  • отрезок делится на равные части;
  • слева чертится окружность с радиусом, равным величине амплитуды;
  • окружность делится на 12 одинаковых частей;
  • через полученные точки проводятся прямые;
  • из точек проводятся перпендикуляры к оси.

График можно построить на онлайн ресурсе либо с помощью специальных программ (Excel). Для расчёта используется калькулятор, основная формула y=sin х. При решении задач учитывается длина волны, которая равна 2 пи. Такое преобразование объясняется тем, что значение функции при любом икс совпадает с её периодичностью x+2π.

Пересечение оси Ох происходит в точках перегиба πK. Максимум достигается при положительном π/2+2πK, а обратное — -π/2+2πK. Свойства кривой проявляются в частном либо комплексном виде:

  • размах;
  • растяжение/сжатие;
  • фазовые колебания;
  • круговая частота.

При сдвиге графика влево к значению пи/2 образуется косинусоида. Любое изменение величины характерно для квадрата с гармоническими колебаниями. Примеры подобных явлений: движение маятника, сбои с напряжением в электросети. Другой случай с синусоидальными колебаниями — звук. Он редко бывает чистым, соответствуя y=A sin wt, где:

  • А (а) — модуль неизвестной (расстояние от начала координат до точки А);
  • w — угловая частота;
  • t — время.

Чаще издаются обертоны, для которых характерны низкие амплитуды. Подобные явления изучаются в школе на уроках физики в старших классах.

Свойства и доказательства

К главным свойствам синусоиды относятся область значений (включая нуль) и определений, чётность/нечётность, периодичность, точки пересечения с осью координат, промежуточности постоянства, убывания и возрастания, минимум и максимум. При пересечении графика функции (ГФ) с осью Ох результат равняется нулю. Под значением синуса подразумевается ордината соответствующей точки единичной окружности.

Нечётность и постоянство

Так как через круг в одной области можно провести только одну прямую, перпендикулярную оси, поэтому для области определения функции подходят все числа. Такое свойство записывается следующим образом: D (sin x) = R.

Значения ординаты единичной окружности (ЕД) расположены на отрезке [—1; 1]. Они принимают значения от -1 до 1. Через любую точку указанного промежутка оси ординат, равного диаметром ЕД, проводится прямая, перпендикулярная оси ординат. Таким способом получается точка с рассматриваемой ординатой.

Из свойства вытекает следующее: функция y= sin x имеет область значений (-1; 1). Утверждение записывается так: E (sin x)=(-1; 1). Максимальное значение функции равняется единице. Подобное возможно, если соответствующей точкой ЕД является точка А. Минимальное число y равно -1 в случае, когда точкой ЕД является В (х=пи/2 +2пиk, где k принадлежит области Z.

Нечётность и постоянство

Нечётная функция синусоида

Функция считается нечётной, если sin (-x)=- sin x. Её график симметричен по отношению к началу координат. Сам синус является периодической величиной, у которой наименьший положительный период. Через отрезок 2пи вид кривой повторяется. Это свойство учитывается при построении графика.

Предварительно чертится кривая на любом отрезке соответствующей длины. При переносе линии влево и вправо соблюдается шаг в kT=2 πk, где k — любая натуральная цифра. Для вычисления точек пересечения линии с осями координат используется равенство х=0. Если значение подставить в функцию, получится следующее: y=sin 0=0. В таком случае график проходит через начало координат.

Так как y равен нулю, поэтому можно рассчитать х, воспользовавшись формулой y= sin x. Координата подходящей точки ЕД равняется нулю. Такое явление будет наблюдаться только в случае, если на ЕД будут выбраны точки D либо C, при x=πk, k принадлежит Z.

Функция имеет положительное значение в первой и во второй четвертях. На этих промежутках sin x больше нуля, а любое значение х находится в пределах 0-π. При решении задач учитывается период при всех x, принадлежащих отрезку (2πk; π+2πk), где k принадлежит Z. Функция считается отрицательной в третьем и четвёртом квадрате. При этом sin меньше нуля, а иск находится в пределах (пи+2пиk; 2пи+2пиk), k принадлежит области Z.

Больше и меньше

Больше и меньше

С учётом периодичности y с периодом T=2π исследуется функция на возрастание и убывание на любом отрезке длиной в 2пи. Если T= (-π/2;3π/2), а х принадлежит данному промежутку, тогда при увеличении аргумента изменится в большую сторону и ордината. Следовательно, на указанном отрезке синусоида возрастает.

Если учитывать её периодичность, можно прийти к выводу, что она возрастает на каждом интервале (-π/2+2πk; π/2+2πk), k принадлежит Z. Если х находится на отрезке (-π/2;3π/2), тогда при увеличении аргумента ордината ЕД уменьшается, а функция убывает. С учётом периодичности синусоиды можно сделать вывод, что она бывает на каждом отрезке (π/2+2πk;3π/2+2πk), k находится в области Z.

Основываясь на проведённом исследовании, строится график y=sin x. С учётом периодичности 2π предварительно строится график на любом отрезке соответствующей длины. Чтобы точно построить точки, рекомендуется придерживаться значения синуса (ордината ЕД). На основе нечётности проводится кривая, симметричная началу координат. При этом необходимо придерживаться интервала (-π;0). Так как линия строится на отрезке длиной 2π, поэтому учитывается периодичность величины.

Построение графика

Вид графика повторяется на каждом отрезке с аналогичной длиной. Таким способом получается синусоида. Рассматриваемая тригонометрическая функция получила широкое применение в технике, физике и математике. Большинство процессов, включая колебания струн, напряжения в цепи, описываются с помощью функции, задаваемой формулой y= A sin (wx + f). Подобные явления считаются гармоническими колебаниями.

Кривая получается из синусоиды за счёт разных колебаний и путём параллельного переноса вдоль оси Ох. Чаще изменения результата связаны с функцией времени t. В таком случае используется формула y= A sin (wx + f), где через А обозначается амплитуда колебания, через w — частота, f — начальная фаза, 2пи/f — период колебания.

Свойства функций синуса, косинуса, тангенса и котангенса и их графики

Свойства функций синуса, косинуса, тангенса и котангенса и их графики

Свойства функции y=sin(x) и ее график. 

График функции 15 (синусоида)

Свойства функции 15

  1.  Область определения: R (x — любое действительное число) т.е. 
  2. Область значений: 3
  3. Функция нечетная:

    (график симметричен относительно начала координат).

  4. Функция периодическая с периодом file.[2]
  5. Точки пересечения с осями координат:  file.[3]
  6. Промежутки знакопостоянства: 
  7. Промежутки возрастания и убывания:   
  8. file.[4]

Объяснение и обоснование

Описывая свойства функций, мы будем чаще всего выделять такие их характеристики: 1) область определения; 2) область значений; 3) четность или нечетность; 4) периодичность; 5) точки пересечения с осями координат; 6)   промежутки знакопостоянства; 7) промежутки возрастания и убывания;  8) наибольшее и наименьшее значения функции.

Замечание. Абсциссы точек пересечения графика функции с осью Ох (то есть те значения аргумента, при которых функция равна нулю) называют нулями функции.

Напомним, что значение синуса — это ордината соответствующей точки единичной окружности (рис. 1).

 Рис.1.

Поскольку ординату можно найти для любой точки единичной окружности (в силу того, что через любую точку окружности всегда можно провести единственную прямую, перпендикулярную оси ординат), то область определения функции 15 — все действительные числа. Это можно записать так:

Для точек единичной окружности ординаты находятся в промежутке [—1; 1] и принимают все значения от —1 до 1, поскольку через любую точку отрезка [—1; 1] оси ординат (который является диаметром единичной окружности) всегда можно провести прямую, перпендикулярную оси орди­нат, и получить точку окружности, которая имеет рассматриваемую орди­нату. Таким образом, для функции 15 область значений: . Это можно записать так:.Как видим, наибольшее значение функции sin x равно единице. Это зна­чение достигается только тогда, когда соответствующей точкой единичной окружности является точка A, то есть при Наименьшее значение функции 15 равно минус единице. Это значение достигается только тогда, когда соответствующей точкой единичной окруж­ности является точка B, то есть при4.

Синус — нечетная функция: file_1, поэтому ее график симметричен относительно начала координат.

Синус — периодическая функция с наименьшим положительным периодом : 5_1, таким образом, через промежутки длиной вид графика функции 15 повторя­ется. Поэтому при построении графика этой функции достаточно построить график на любом промежутке длиной , а потом полученную линию парал­лельно перенести вправо и влево вдоль оси Ox на расстояние , где k — любое натуральное число.

Чтобы найти точки пересечения графика функции с осями координат, напомним, что на оси значение . Тогда соответствующее значение , то есть график функции проходит через начало координат.

На оси значение 12. Поэтому необходимо найти такие значения , при которых 15, то есть ордината соответствующей точки единичной окруж­ности, равна нулю. Это будет тогда и только тогда, когда на единичной окруж­ности будут выбраны точки C или D, то есть при 13 (см. рис. 1).

Промежутки знакопостоянства. Значения функции синус положительны (то есть ордината соответствующей точки единичной окружности положительна) в I и II четвертях (рис. 2). Таким образом, 16 при всех 17, а также, учитывая период, при всех 18.

Значения функции синус отрицательны (то есть ордината соответствую­щей точки единичной окружности отрицательна) в III и IV четвертях, поэто­му 19 при 20.

Промежутки возрастания и убывания. Учитывая периодичность функции 15 с периодом 21, достаточно исследовать ее на возрастание и убывание на любом промежутке длиной 6, например на промежутке 22

Если 23(рис. 3, а), то при увеличении аргумента 24 ордината соответствующей точки единичной окружности увеличивается (то есть 25, следовательно, на этом промежутке функция 15 возрас­тает. Учитывая периодичность функции 15, делаем вывод, что она также возрастает на каждом из промежутков 26

27

Рис.2                                                                            Рис.3

Если 28 (рис.3,б), то при увеличении аргумента 29 ордината соответствующей точки единичной окружности уменьшается (то есть 30), таким образом, на этом промежутке функция 15 убыва­ет. Учитывая периодичность функции 15, делаем вывод, что она также убывает на каждом из промежутков 31

Проведенное исследование позволяет обоснованно построить график функции 15. Учитывая периодичность этой функции (с периодом 6), достаточно сначала построить график на любом промежутке длиной 6, на­пример на промежутке 32. Для более точного построения точек графика воспользуемся тем, что значение синуса — это ордината соответствующей точки единичной окружности. На рисунке 4 показано построение графика функции 15 на промежутке 33. Учитывая нечетность функции 15 (ее график симметричен относительно начала координат), для построения графика на промежутке 34 отображаем полученную кривую симметрич­но относительно начала координат (рис. 5).

35

Рис.4

37

Рис.5

Поскольку мы построили график на промежутке длиной 6, то, учитывая периодичность синуса (с периодом 6), повторяем вид графика на каждом промежутке длиной 6 (то есть переносим параллельно график вдоль оси на 36, где k — целое число). Получаем график, который называется синусоидой .(Рис.6)

38

Рис.6

Замечание. Тригонометрические функции широко применяются в ма­тематике, физике и технике. Например, множество процессов, таких как колебания струны, маятника, напряжения в цепи переменного тока и т. п., описываются функцией, которая задается формулой 39. Та­кие процессы называют гармоническими колебаниями.

График функции 39 можно получить из синусоиды 15 сжатием или растяжением ее вдоль координатных осей и параллельным пере­носом вдоль оси . Чаще всего гармоническое колебание является функцией времени t. Тогда оно задается формулой 40, где А — амплитуда

колебания, 41— частота, 42 — начальная фаза, 43 — период колебания.

СВОЙСТВА ФУНКЦИИ И ЕЕ ГРАФИК

График функции  (косинусоида).

Свойства функции 

  1. Область определения: R (x — любое действительное число)11.
  2. Область значений: 3
  3. Функция четная: 4

    (график симметричен относительно оси 8).

  4. Функция периодическая с периодом 21 : 5
  5. Точки пересечения с осями координат 6
  6. Промежутки знакопостоянства: 7
  7. Промежутки возрастания и убывания: 
    8

Объяснение и обоснование

Напомним, что значение косинуса — это абсцисса соответствующей точки единичной окружности (рис.7). Поскольку абсциссу можно найти для любой точки единичной окружности (в силу того, что через любую точку окружности, всегда можно провести единственную прямую, перпендикулярную оси абсцисс), то область определения функции 1 — все действительные числа. Это можно записать так:
11.

10

Рис.7

Для точек единичной окружности абсциссы находятся в промежутке 12 и принимают все значения от -1 до 1, поскольку через любую точку отрезка 12оси абсцисс (который является диаметром единичной окружности) всегда можно провести прямую, перпендикулярную оси абсцисс, и получить
точку окружности, которая имеет рассматриваемую абсциссу. Следовательно, область значений функции 13. Это можно записать так: 3.

Как видим, наибольшее значение функции 16равно единице. Это зна­чение достигается только тогда, когда соответствующей точкой единичной окружности является точка A, то есть при 15.

Наименьшее значение функции cos x равно минус единице. Это значение достигается только тогда, когда соответствующей точкой единичной окруж­ности является точка B, то есть при 17.

Косинус — четная функция: 4, поэтому ее график симметричен относительно оси 8.

Косинус — периодическая функция с наименьшим положительным периодом 21: 5. Таким об­разом, через промежутки длиной 6 вид графика функции 16повторяется.

Чтобы найти точки пересечения графика функции с осями координат, напомним, что на оси 8значение 9. Тогда соответствующее значение 20. На оси 11 значение 12. Поэтому необходимо найти такие значения 14, при которых 16, то есть абсцисса соответствующей точки единичной окружности будет равна нулю. Это будет тогда и только тогда, когда на единичной окружности будут выбраны точки C или D, то есть при 22.

Промежутки знакопостоянства. Значения функции косинус положительны (то есть абсцисса соответствующей точки единичной окружности положительна) в I и IV четвертях (рис. 8). Следова­тельно, 230 при 24, а также, учитывая период, при всех 25.

Значения функции косинус отрицательны (то есть абсцисса соответству­ющей точки единичной окружности отрицательна) во II и III четвертях, поэтому 26 при 27

Промежутки возрастания и убывания. Учитывая периодичность функции 28, достаточно исследовать ее на возрастание и убывание на любом промежутке длиной 6, например на промежутке 29.

Если 30 (рис. 9, а), то при увеличении аргумента 31 абсцис­са соответствующей точки единичной окружности уменьшается (то есть 36), следовательно, на этом промежутке функция 16убывает. Учитывая периодичность функции 16, делаем вывод, что она также убывает на каждом из промежутков 37.

Если 34 (рис. 9, б), то при увеличении аргумента 31 аб­сцисса соответствующей точки единичной окружности увеличивается (то есть 36), таким образом, на этом промежутке функция 16 возрастает. Учитывая периодичность функции 16, делаем вывод, что она возрастает также на каждом из промежутков 37

38

Рис.8                                                                                                                          Рис.9

Проведенное исследование позволяет построить график функции 1аналогично тому, как был построен график функции . Но график функции 1 можно также получить с помощью геометрических преобразований графика функции 1, используя формулу

40

Рис.10

Эту формулу можно обосновать, например, так. Рассмотрим единичную окружность (рис. 10), отметим на ней точки 41а также

абсциссы и ординаты этих точек. Так как 42, то при повороте

прямоугольника 43 около точки 44 на угол — против часовой стрел­ки он перейдет в прямоугольник 46. Но тогда 48. Следовательно, 00.

Укажем также формулы, которые нам понадобятся далее:50.

Тогда,51

Таким образом, 52.

Учитывая, что 53, график функции1 можно полу­чить из графика функции его параллельным переносом вдоль оси 11 на 54 (рис. 11). Полученный график называется косинусоидой (рис. 12).

55

Рис.11

56

Рис.12

СВОЙСТВА ФУНКЦИИ 1 И ЕЕ ГРАФИК

График функции 1 (тангенсоида) 

Свойства функции 1:

1. Область определения: 

2. Область значений: 

3. Функция нечетная: 

4. Функция периодическая с периодом 

5. Точки пересечения с осями координат:   

6. Промежутки знакопостоянства:

7. Промежутки возрастания и убывания:

8. Наибольшего и наименьшего значений функция не имеет.

СВОЙСТВО ФУНКЦИИ  И ЕЕ ГРАФИК

График функции  (котангенсоида)

Свойства функции :

1. Область определения:

2. Область значений:

3. Функция нечетная: 

4. Функция переодическая с периодом 
5. Точки пересечения с осями координат: 

6. Промежутки знакопостоянства: 

7. Промежутки возрастания и убывания:

 

8. Наибольшего и наименьшего значений функция не имеет.

Как построить синусоиду

Синусоида представляет собой график функции y=sin(x). Синус – ограниченная периодическая функция. Перед построением графика необходимо провести аналитическое исследование и расставить точки.

Как построить синусоиду

Инструкция

На единичной тригонометрической окружности синус угла определяется отношением ординаты “y” к радиусу R. Поскольку R=1, можно рассматривать просто ординату “y”. Она соответствует двум точкам на этой окружности.

Для будущей синусоиды постройте координатные оси Ox и Oy. На оси ординат отметьте точки 1 и -1. Отрезок для единицы выберите большой, так как за его пределы функция синуса не зайдет. На оси абсцисс выберите масштаб, равный π/2. π/2 примерно равно 1,5, число π примерно равно трем.

Найдите ключевые точки синусоиды. Посчитайте значение функции для аргумента, равного нулю, п/2, п, 3п/2. Так, sin0=0, sin(п/2)=1, sin(п)=0, sin(3п/2)=-1, sin(2п)=0. Легко видеть, что функция синуса имеет период, равный 2п. То есть через числовой промежуток в 2п значения функции повторяются. Поэтому для исследования свойств синуса достаточно построить график на одном из таких отрезков.

В качестве дополнительных точек можно взять п/6, 2п/3, п/4, 3п/4. Значения синусов в этих точках можно посмотреть в таблице. Чтобы не запутаться, полезно мысленно представлять тригонометрическую окружность. Итак, sin(п/6)=1/2, sin(2п/3)= √3/2≈0,9, sin(п/4)=√2/2≈0,7, sin(3п/4)=√2/2≈0,7.

Осталось лишь плавно соединить полученные точки на графике. Выше оси Ox синусоида будет выпуклая, ниже – вогнутая. Точки, в которых синусоида пересекает ось абсцисс, являются точками перегиба функции. Вторая производная в этих точках равна нулю. Имейте в виду, что в концах отрезка синусоида не заканчивается, она бесконечна.

Нередко встречаются задачи, в которых аргумент находится под знаком модуля: y=sin|x|. В этом случае постройте сначала график для положительных значений x. Для отрицательных значений x отобразите график симметрично относительно оси Oy.

Полезный совет

Из графика синуса легко можно получить график функции косинуса. Для этого сместите синусоиду на п/2 влево. Смещать можно не саму синусоиду, а координатные оси, только уже вправо.

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

22
Окт 2013

Категория: Справочные материалыФункции и графики

Графики тригонометрических функций. Синусоида

2013-10-22
2019-09-21

Смешное видео по теме 

График функции y=sinx

Если вы умеете работать с тригонометрическим кругом, то вам не составит труда построить график функции y=sinx.

Переносим  все основные значения углов, представленные на круге, и соответствующие им значения синуса на координатную плоскость.

По оси абсцисс откладываем угол в радианах, по оси ординат — значения синуса угла.

.

Переносим  все основные значения углов, представленные на круге, и соответствующие им значения синуса на координатную плоскость.

По оси абсцисс откладываем угол в радианах, по оси ординат — значения синуса угла.

Нанесенные на координатную плоскость точки подсказывают нам плавную кривую.  Это и есть график функции y=sinx на [0;2pi].

Поскольку на тригонометрическом круге значения синуса повторяются через каждый круг (несколько кругов), то не составит труда построить график функции y=sinx и на всей числовой прямой.

Указанный выше фрагмент графика синуса будет для нас являться как бы штампом. Тиражируя этот фрагмент, мы и получим вот такой график функции y=sinx:

sinusoida

График функции y=sinx называется синусоидой. График симметричен относительно начала координат.

График функции y=cosx

Точно также, как мы строили график y=sinx при помощи тригонометрического круга, мы могли бы построить и y=cosx.

Поступим несколько иначе.

Согласно формулам приведения sin(frac{pi}{2}+x)=cosx.

Из чего мы делаем вывод, что график функции y=cosx будет получен смещением графика функции y=sinx на  frac{pi}{2} единиц влево.

kosinus

То  есть график функции y=cosx  – это все таже синусоида, но теперь уже, симметричная относительно оси ординат.

Преобразования синусоиды

Приглашаю посмотреть  небольшой видеоролик о том, как  меняется поведение синусоиды в зависимости от  умножения аргумента или функции на некоторое число или от прибавления к аргументу или функции некоторого числа.

Автор: egeMax |

Нет комментариев

Печать страницы

Содержание:

Рассматривая произвольное действительное число Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Таким образом, мы установим соответствие между множеством действительных чисел и множеством значений синусов углов. Каждому действительному числу соответствует единственное значение синуса. Такое соответствие определяет тригонометрическую функцию Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Определение функция y=sin x

Определение:

Зависимость, при которой каждому действительному числу Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений соответствует значение Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений называется функцией Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Рассмотрим свойства функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений и построим ее график:

Область определения функции y=sin x

Областью определения функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений является множество всех действительных чисел, так как для любого Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений существует Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Графически это означает, что для любой абсциссы найдется точка графика функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Множеством значений функции y=sin x

Множеством значений функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений является промежуток Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений так как ординаты точек единичной окружности (значения синусов чисел) изменяются от -1 до 1.

Графически это означает, что график функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений расположен в полосе между прямыми Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений (рис. 74).

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Периодичность функции y=sin x

Периодичность функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решенийТочки единичной окружности Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решенийФункция y=sin x и её свойства и график с примерами решений совпадают для любого Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений (рис. 75), значит, значения синусов этих углов также совпадают, т. е. Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Говорят, что число Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений является периодом функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Определение:

Функция Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений называется периодической функцией с периодом Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений если для любого значения Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений из области определения функции числа Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений также принадлежат области определения и при этом верно равенство

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Чтобы определить, является ли функция периодической с периодом Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений необходимо проверить:

  1. принадлежат ли области определения функции числа Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений если Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений принадлежит области определения функции;
  2. выполняется ли равенство Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Определим, верно ли, что число Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений является периодом функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

  1. Числа Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений принадлежат области определения функции, так как Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений
  2. Проверим, выполняется ли равенство Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений для всех Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Пусть Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Значит, число Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений не является периодом функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Периодом функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений являются числа вида Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Число Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений является наименьшим положительным периодом функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Функция Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений является периодической с наименьшим положительным периодом Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений (рис. 76). Это означает, что ее график состоит из повторяющихся частей, поэтому достаточно его построить на отрезке длиной Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений (например, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений а затем повторить построение на каждом следующем отрезке длиной Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Четность (нечетность) функции y=sin x

Четность (нечетность) функции y=sin x Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений — симметрична относительно нуля. Так как точки Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений единичной окружности симметричны относительно оси абсцисс для любого Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений то ординаты этих точек противоположны, т. е. Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решенийФункция y=sin x и её свойства и график с примерами решений (рис. 77). Значит, функция Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений нечетная.

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений
Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Для построения ее графика достаточно построить его часть для неотрицательных значений аргумента и отобразить эту часть симметрично относительно начала координат.

Нули функции y=sin x

Нули функции. Ординаты точек Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений и Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений равны нулю. Значит, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений в точка Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений (рис. 78), т. е. график функции пересекает ось абсцисс в точках с абсциссами Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Промежутки знакопостоянства функции y=sin x

На промежутках Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений функция Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений принимает положительные значения, так как ординаты точек единичной окружности положительны в первой и во второй четвертях (рис. 79, а).

На промежутках Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений функция Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений принимает отрицательные значения, так как ординаты точек единичной окружности отрицательны в третьей и четвертой четвертях (рис. 79, б).

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решенийФункция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Монотонность функции y=sin x

Монотонность функции. Так как ординаты точек единичной окружности увеличиваются от -1 до 1 при изменении угла от Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений (рис. 80, а) и уменьшаются от 1 до -1 при изменении угла от Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений (рис. 80, б), то с учетом периодичности определим промежутки возрастания функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений и промежутки убывания функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений
Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений возрастает на промежутках Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений и убывает на промежутках Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений
Наибольшее значение функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений равно 1 и достигается в точках Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Наименьшее значение функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений равно Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений и достигается в точках Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

На основании проведенного исследования построим график функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений на отрезке от Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений длина которого равна Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений т. е. длине периода функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

На этом периоде функция Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

На рисунке 81 изображена часть графика функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений на промежутке от Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Перенесем эту часть на другие периоды и получим график функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений(рис. 82). График функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений называется синусоидой.

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Примеры заданий и их решения

Пример №1

Определите, принадлежит ли графику функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений точка: 

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Решение:

а) Подставим в формулу Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений значение аргумента Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений найдем соответствующее значение функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Полученное значение функции равно ординате точки Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений значит, точка Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений принадлежит графику функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

б)    При Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений получим Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Точка Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений не принадлежит графику функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

в)    При Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений получим Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Точка Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений принадлежит графику функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

г)    При Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений получим Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Точка Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений не принадлежит графику функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Пример №2

Найдите область определения и множество значений функции:

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Решение:

а) Так как область определения функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений все действительные числа, т.еФункция y=sin x и её свойства и график с примерами решений значит, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений   Таким образом, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Множеством значений функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений является отрезок Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений значит, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Тогда по свойству неравенств Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Таким образом, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

б) Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Поскольку Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений то по свойству неравенств

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений т.е. Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Пример №3

Найдите наибольшее значение функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Решение:

Так как Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений значит, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений тогда Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Таким образом, имеем: Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Наибольшее значение функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений равно 7.

  • Заказать решение задач по высшей математике

Пример №4

Найдите значение выражения, используя свойство периодичности функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Решение:

Так как число Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений является наименьшим положительным периодом функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Тогда:

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Пример №5

Найдите значение выражения, используя свойство нечетности функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Решение:

Так как функция Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений нечетная, то Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

 Тогда:

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Пример №6

Исследуйте функцию на четность (нечетность):

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Решение:

a) Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений — область определения симметрична относительно нуля;

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений значит, функция является нечетной.

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений область определения симметрична относительно нуля; 

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решенийФункция y=sin x и её свойства и график с примерами решенийзначит, функция является четной.

Пример №7

Найдите нули функции:

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Решение:

а) Пусть Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Нулями функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений являются числаФункция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Тогда Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений значит, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Таким тобразом, числа Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений являются нулями функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

б) Пусть  Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений  Нулями функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений являются числа Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Тогда Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений значит, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Таким образом, числа Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений являются нулями функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Пример №8

Определите знак произведения Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Решение:

Так как Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений то Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений т. е. угол 4 радиана принадлежит промежутку Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений на котором функция Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений принимает отрицательные значения, значит, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Углы 2 радиана и 1 радиан принадлежат промежутку Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений на котором функция Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений принимает положительные значения, т. е. Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений Значит, Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Пример №9

Что больше: Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений или Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Решение. Так как функция Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений возрастает на промежуткеФункция y=sin x и её свойства и график с примерами решений то из того, что Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решенийследует, что Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Пример №10

Постройте график функции:

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

Решение:

а) График функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений получаем из графика функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений сдвигом его вдоль оси абсцисс на Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений влево (рис. 84).

б)    График функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений получаем из графика функции Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений сдвигом его вдоль оси ординат на 2 единицы вверх (рис. 85).

Функция y=sin x и её свойства и график с примерами решений

  • Функция y=cos x и её свойства и график
  • Функции y=tg x и y=ctg x — их свойства, графики
  • Арксинус, арккосинус, арктангенс и арккотангенс числа
  • Тригонометрические уравнения
  • Единичная окружность — в тригонометрии
  • Определение синуса и косинуса произвольного угла
  • Определение тангенса и котангенса произвольного угла
  • Соотношения между синусом, косинусом, тангенсом и котангенсом одного и того же угла (тригонометрические тождества)

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как найти автора телеграмм канала
  • Как исправить неполадку оружия тарков
  • Как найти принтер по сети windows 10
  • Как найти свою cfg в кс
  • Как найти одинаковые слова в двух текстах