Краткий ответ:
1) y = ∣ cos x ∣ y = |\cos x| ;
а) Область определения:
D ( x ) = ( − ∞ ; + ∞ ) ; D(x) = (-\infty; +\infty);
б) Область значений:
− 1 ≤ cos x ≤ 1 ; -1 \leq \cos x \leq 1; 0 ≤ ∣ cos x ∣ ≤ 1 ; 0 \leq |\cos x| \leq 1; E ( y ) = [ 0 ; 1 ] ; E(y) = [0; 1];
в) Период функции:
y ( x + T ) = y ( x ) ; y(x + T) = y(x); ∣ cos ( x + T ) ∣ = ∣ cos x ∣ ; |\cos(x + T)| = |\cos x|; { cos ( x + T ) = cos x cos ( x + T ) = − cos x ⇒ { T = 2 π cos ( x + T ) = cos ( x + π ) ⇒ { T = 2 π T = π ; \begin{cases} \cos(x + T) = \cos x \\ \cos(x + T) = -\cos x \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} T = 2\pi \\ \cos(x + T) = \cos(x + \pi) \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} T = 2\pi \\ T = \pi \end{cases}; T = π ; T = \pi;
г) Функция четная:
y ( − x ) = ∣ cos ( − x ) ∣ = ∣ cos x ∣ = y ( x ) ; y(-x) = |\cos(-x)| = |\cos x| = y(x);
д) Нули функции:
∣ cos x ∣ = 0 ; |\cos x| = 0; x = arccos 0 + π n = π 2 + π n ; x = \arccos 0 + \pi n = \frac{\pi}{2} + \pi n;
е) Максимальные значения:
∣ cos x ∣ = 1 ; |\cos x| = 1; cos x = ± 1 ; \cos x = \pm 1; x 1 = π − arccos 1 + 2 π n = π + 2 π n ; x_1 = \pi — \arccos 1 + 2\pi n = \pi + 2\pi n; x 2 = arccos 1 + 2 π n = 2 π n ; x_2 = \arccos 1 + 2\pi n = 2\pi n; x = π ; x = \pi;
ж) Минимальные значения:
x = π 2 + π n ; x = \frac{\pi}{2} + \pi n;
2) y = 3 − 2 cos ( x − 1 ) y = 3 — 2\cos(x — 1) ;
а) Область определения:
D ( x ) = ( − ∞ ; + ∞ ) ; D(x) = (-\infty; +\infty);
б) Область значений:
− 1 ≤ cos ( x − 1 ) ≤ 1 ; -1 \leq \cos(x — 1) \leq 1; − 2 ≤ − 2 cos ( x − 1 ) ≤ 2 ; -2 \leq -2\cos(x — 1) \leq 2; 1 ≤ 3 − 2 cos ( x − 1 ) ≤ 5 ; 1 \leq 3 — 2\cos(x — 1) \leq 5; E ( y ) = [ 1 ; 5 ] ; E(y) = [1; 5];
в) Период функции:
y ( x + T ) = y ( x ) ; y(x + T) = y(x); 3 − 2 cos ( x + T − 1 ) = 3 − 2 cos x ; 3 — 2\cos(x + T — 1) = 3 — 2\cos x; T − 1 = 2 π ; T — 1 = 2\pi; T = 2 π + 1 ; T = 2\pi + 1;
г) Функция ни четная, ни нечетная:
y ( − x ) = 3 − 2 cos ( − x − 1 ) = 3 − 2 cos ( x + 1 ) ; y(-x) = 3 — 2\cos(-x — 1) = 3 — 2\cos(x + 1);
д) Нули функции:
3 − 2 cos ( x − 1 ) = 0 — нет корней ; 3 — 2\cos(x — 1) = 0 \quad \text{— нет корней};
е) Максимальные значения:
3 − 2 cos ( x − 1 ) = 5 ; 3 — 2\cos(x — 1) = 5; − 2 cos ( x − 1 ) = 2 ; -2\cos(x — 1) = 2; cos ( x − 1 ) = − 1 ; \cos(x — 1) = -1; x − 1 = π − arccos 1 + 2 π n = π + 2 π n ; x — 1 = \pi — \arccos 1 + 2\pi n = \pi + 2\pi n; x = π + 1 + 2 π n ; x = \pi + 1 + 2\pi n;
ж) Минимальные значения:
3 − 2 cos ( x − 1 ) = 1 ; 3 — 2\cos(x — 1) = 1; − 2 cos ( x − 1 ) = − 2 ; -2\cos(x — 1) = -2; cos ( x − 1 ) = 1 ; \cos(x — 1) = 1; x − 1 = arccos 1 + 2 π n = 2 π n ; x — 1 = \arccos 1 + 2\pi n = 2\pi n; x = 1 + 2 π n
Подробный ответ:
1) y = ∣ cos x ∣ y = |\cos x|
а) Область определения D ( x ) D(x)
Область определения функции — это все значения x x , для которых функция имеет смысл.
Функция cos x \cos x определена для всех действительных чисел x ∈ ( − ∞ , + ∞ ) x \in (-\infty, +\infty) .
Абсолютное значение ∣ cos x ∣ |\cos x| также определено везде, где определен cos x \cos x .
Вывод:
D ( x ) = ( − ∞ ; + ∞ ) D(x) = (-\infty; +\infty)
б) Область значений E ( y ) E(y)
Значения функции cos x \cos x лежат в интервале:
− 1 ≤ cos x ≤ 1 -1 \leq \cos x \leq 1
Поскольку мы берем абсолютное значение, отрицательные значения превращаются в положительные:
∣ cos x ∣ ≥ 0 |\cos x| \geq 0
Максимум по модулю равен 1 (т.е. max ∣ cos x ∣ = 1 \max |\cos x| = 1 ).
Вывод:
0 ≤ ∣ cos x ∣ ≤ 1 0 \leq |\cos x| \leq 1
То есть
E ( y ) = [ 0 ; 1 ] E(y) = [0; 1]
в) Период функции
Периодом функции называется минимальное положительное число T T , при котором функция повторяется:
y ( x + T ) = y ( x ) y(x + T) = y(x)
Для y = ∣ cos x ∣ y = |\cos x| это значит:
∣ cos ( x + T ) ∣ = ∣ cos x ∣ |\cos(x + T)| = |\cos x|
Рассмотрим условия, при которых это возможно:
cos ( x + T ) = cos x \cos(x + T) = \cos x По свойствам косинуса период равен 2 π 2\pi , то естьT = 2 π T = 2\pi
cos ( x + T ) = − cos x \cos(x + T) = -\cos x Это значит, что аргумент сдвинут на π \pi , поскольку:cos ( x + π ) = − cos x \cos(x + \pi) = -\cos x
Значит возможный период — либо 2 π 2\pi , либо π \pi .
Проверим, что T = π T = \pi — действительно период, так как
∣ cos ( x + π ) ∣ = ∣ − cos x ∣ = ∣ cos x ∣ |\cos(x + \pi)| = |-\cos x| = |\cos x|
Вывод:
T = π T = \pi
г) Четность функции
Функция называется четной , если:
y ( − x ) = y ( x ) y(-x) = y(x)
Посчитаем:
y ( − x ) = ∣ cos ( − x ) ∣ = ∣ cos x ∣ = y ( x ) y(-x) = |\cos(-x)| = |\cos x| = y(x)
Поскольку косинус — четная функция, абсолютное значение от косинуса тоже четная.
Вывод: функция y = ∣ cos x ∣ y = |\cos x| — четная.
д) Нули функции
Нули — значения x x , при которых y = 0 y = 0 :
∣ cos x ∣ = 0 ⟹ cos x = 0 |\cos x| = 0 \implies \cos x = 0
Решим уравнение cos x = 0 \cos x = 0 :
x = π 2 + π n , n ∈ Z x = \frac{\pi}{2} + \pi n, \quad n \in \mathbb{Z}
Пояснение: косинус равен нулю в точках π 2 , 3 π 2 , 5 π 2 , … \frac{\pi}{2}, \frac{3\pi}{2}, \frac{5\pi}{2}, \ldots и симметрично в отрицательную сторону.
е) Максимальные значения
Максимум функции достигается, когда
∣ cos x ∣ = 1 |\cos x| = 1
Так как cos x = ± 1 \cos x = \pm 1 , то:
cos x = 1 \cos x = 1 в точках x = 2 π n x = 2\pi n cos x = − 1 \cos x = -1 в точках x = π + 2 π n x = \pi + 2\pi n где n ∈ Z n \in \mathbb{Z} .
ж) Минимальные значения
Минимальное значение функции y = ∣ cos x ∣ y = |\cos x| — это 0, и оно достигается в нулях функции:
x = π 2 + π n x = \frac{\pi}{2} + \pi n
2) y = 3 − 2 cos ( x − 1 ) y = 3 — 2 \cos(x — 1)
а) Область определения D ( x ) D(x)
Функция cos ( x − 1 ) \cos(x-1) определена для всех x x , так как сдвиг аргумента не влияет на область определения.
Конечное выражение 3 − 2 cos ( x − 1 ) 3 — 2\cos(x — 1) определено всюду.
Вывод:
D ( x ) = ( − ∞ ; + ∞ ) D(x) = (-\infty; +\infty)
б) Область значений E ( y ) E(y)
Для косинуса:
− 1 ≤ cos ( x − 1 ) ≤ 1 -1 \leq \cos(x — 1) \leq 1
Домножаем на − 2 -2 :
− 2 ≤ − 2 cos ( x − 1 ) ≤ 2 -2 \leq -2 \cos(x — 1) \leq 2
Добавляем 3:
1 ≤ 3 − 2 cos ( x − 1 ) ≤ 5 1 \leq 3 — 2 \cos(x — 1) \leq 5
Вывод:
E ( y ) = [ 1 ; 5 ] E(y) = [1; 5]
в) Период функции
Функция периодическая, так как cos \cos — периодическая с периодом 2 π 2\pi .
Проверим условие периода T T :
y ( x + T ) = y ( x ) y(x + T) = y(x)
Подставим:
3 − 2 cos ( x + T − 1 ) = 3 − 2 cos ( x − 1 ) 3 — 2\cos(x + T — 1) = 3 — 2\cos(x — 1)
Откуда:
cos ( x + T − 1 ) = cos ( x − 1 ) \cos(x + T — 1) = \cos(x — 1)
Период косинуса равен 2 π 2\pi , значит:
T − 1 = 2 π n , n ∈ Z T — 1 = 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z}
Минимальный положительный период:
T = 2 π + 1 T = 2\pi + 1
г) Четность функции
Проверим четность:
y ( − x ) = 3 − 2 cos ( − x − 1 ) = 3 − 2 cos ( − ( x + 1 ) ) y(-x) = 3 — 2 \cos(-x — 1) = 3 — 2 \cos(-(x + 1))
Поскольку cos \cos — четная:
= 3 − 2 cos ( x + 1 ) = 3 — 2 \cos(x + 1)
Это не равно y ( x ) = 3 − 2 cos ( x − 1 ) y(x) = 3 — 2 \cos(x — 1) , значит функция нечетная она не является четной .
д) Нули функции
Решим уравнение y = 0 y = 0 :
3 − 2 cos ( x − 1 ) = 0 3 — 2 \cos(x — 1) = 0 − 2 cos ( x − 1 ) = − 3 -2 \cos(x — 1) = -3 cos ( x − 1 ) = 3 2 \cos(x — 1) = \frac{3}{2}
Но косинус не может быть больше 1, значит корней нет .
е) Максимальные значения
Максимум функции — когда cos ( x − 1 ) \cos(x — 1) минимально (т.е. равно − 1 -1 ):
3 − 2 cos ( x − 1 ) = 5 3 — 2 \cos(x — 1) = 5
Решим:
− 2 cos ( x − 1 ) = 2 -2 \cos(x — 1) = 2 cos ( x − 1 ) = − 1 \cos(x — 1) = -1
Решения для cos θ = − 1 \cos \theta = -1 :
x − 1 = π + 2 π n , n ∈ Z x — 1 = \pi + 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} x = π + 1 + 2 π n x = \pi + 1 + 2\pi n
ж) Минимальные значения
Минимум функции — когда cos ( x − 1 ) = 1 \cos(x — 1) = 1 :
3 − 2 cos ( x − 1 ) = 1 3 — 2 \cos(x — 1) = 1 − 2 cos ( x − 1 ) = − 2 -2 \cos(x — 1) = -2 cos ( x − 1 ) = 1 \cos(x — 1) = 1
Решения:
x − 1 = 2 π n , n ∈ Z x — 1 = 2\pi n, \quad n \in \mathbb{Z} x = 1 + 2 π n x = 1 + 2\pi n
Оставь свой отзыв 💬
Комментариев пока нет, будьте первым!