6762
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = − π + πk |
, k Z. 12.1. x = − π + πk , k Z; 12.2. x = |
5π |
+ πk , |
|
k Z; 12.3. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
x = |
8π |
+ πk , |
k Z; |
12.4. |
x = |
3π |
+ πk , |
k Z. 13.1. |
x = πk, x = (−1)k+1 π + πk , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
||||
k Z; |
13.2. |
x = (−1)k+1 arcsin |
1 |
+ πk, |
k Z; |
13.3. |
x = π + πk, x = ± π + 2πk , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|||||||||
k Z; |
13.4. |
|
|
|
x = ±arccos |
1 |
+ 2πk , |
|
k Z. |
14.1. |
Нет |
|
|
решений; |
14.2. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ πk , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
x = (−1)k arcsin |
|
|
39 |
|
− 3 |
|
|
|
k Z. |
15.1. |
|
|
|
x = πk, x = −arctg3+πk , |
k Z; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
15.2.x = − π + πk, x = arctg1,5+πk , |
|
k Z; |
15.3. |
|
|
|
|
|
|
|
x = −arctg4 + πk, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = arctg3+πk, |
|
|
k Z; 15.4. x = π + πk |
, k Z. 16.1. x = |
1 |
arctg |
3 |
|
+ πk , |
k Z; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
16.2. x = − |
1 |
arctg |
5 |
|
+ πk , k Z. 17.1. x = 2arctg |
4 |
+ πk, x = 2arctg |
1 |
+ πk , |
k Z; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
17.2. нет решений. 18.1. x = πk, x = π + πk , |
|
k Z; 18.2. x = πk , |
|
k Z; 18.3. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = πk, x = πk , |
x = π + πk |
, |
|
|
k Z; |
18.4. |
x = πk , x = πk , |
x = π + πk , |
k Z. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
6 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
3 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
19.1. − π + 2πk ≤ x ≤ |
4π |
+ 2πk , k Z; |
19.2. |
|
− |
|
5π |
+ 2πk < x < π + 2πk , |
k Z; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
19.3. π + 2πk ≤ x ≤ |
11π |
|
+ 2πk , |
k Z; 19.4. − |
3π |
|
+ 2πk < x < |
3π |
+ 2πk , k Z. 20. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
ctg2α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
− 4sin2α . 23.1. |
|
|
; 23.2. 2sin2α . |
24.1. |
|
|
2 |
; 24.2. |
1 |
; |
24.3. |
|
|
|
|
3 |
; 24.4. |
1 |
; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cosα |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
24.5. 3; 24.6. 1. 25.1. 0; 25.2. 0; 25.3. 1 ; 25.4. −1; 25.5. 3 25.6. 0. 26.1.
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
x = π + πk, x = −arctg |
1 |
+πk , |
k Z. 26.2. x = π + πk, x = arctg |
1 |
+ πk , k Z. |
|||||
|
|
|||||||||
4 |
3 |
|
|
|
4 |
|
2 |
|
||
27.1.x = −π + πk, x = arctg |
3 |
|
+ πk , k Z; 27.2. x = arctg |
1 |
+ πk, |
|
||||
|
|
|
||||||||
|
4 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
61 |
|
|
|
|
|
|
x = −arctg2 + πk, |
k Z; 28.1. x = π + πk , |
k Z; 28.2. x = π + πk , |
k Z. 29.1. |
||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
x = π + πk, x = ± π + 2πk , k Z; |
29.2. |
x = πk, x = ± π + 2πk , |
k Z. |
30.1. |
|||||
2 |
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
x = π + πk ,k Z |
30.2. |
x = (−1)k |
π |
+ πk , |
k Z. |
31.1. |
|||
|
|||||||||
8 |
2 |
|
|
12 |
2 |
|
|
|
x = π + πk, x = (−1)k π + πk, x = (−1)k+1 π + πk , |
k Z; 31.2. x = πk, x = ± π + πk, |
||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
k Z; |
31.3. |
|
|
|
|
|
|
x = −π + πk , |
x = |
1 |
arctg2 + πk , |
|
|
k Z; |
31.4. |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
x = π + 2πk, x = − |
|
π |
+ |
2πk |
, |
|
k Z; 32.1. x = ± |
π |
|
+ πk , |
k Z; 32.2. x = πk , |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
22 |
11 |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
k Z; |
32.3. |
|
|
|
|
|
|
|
x = |
3π |
+ 2πk, x = (−1)k+1 arcsin |
1 |
+πk , |
|
|
k Z; |
32.4. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
x = π + πk, x = ± |
2π |
|
+ 2πk , |
k Z; 32.5. |
x = πk, x = (−1)k π + πk, |
k Z; |
32.6. |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||
x = π + πk, x = (−1)k π + πk, |
k Z. 33.1. |
x = πk − |
3π |
, |
x = πk − |
3π |
, |
k Z; 33.2. |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
4 |
32 |
|
|
|
3 |
24 |
|
|
|
||||||||
x = πk , |
x = ± |
2π |
+ 2πk , k Z; 33.3. |
x = πk, x = 2πk, x = |
2πk |
, |
k Z; |
33.4. |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|||
x = 2πk, x = π + |
2πk |
, k Z. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
5 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
62
7.Тригонометрические функции
7.1.Область определения и множество значений тригонометрических
функций
Каждому действительному числу x соответствует единственная точка единичной окружности, получаемая поворотом точки (1;0) на угол x радиан. Каждому действительному числу x поставлены в соответствие числа sin x и cos x или на множестве R всех действительных чисел определены функции
y = sin x и y = cosx. Область определения (Df) функций y = sin x |
и y = cosx – |
||||||||
множество R всех действительных чисел. |
Известно, |
что sin x |
и cos x |
||||||
изменяются в пределах отрезка |
[−1;1]. Множество значений |
(Ef) |
функций |
||||||
y = sin x и y = cosx является отрезок −1≤ y ≤ 1. |
|
|
|
|
|||||
Задача 1. Найти область определения функции y = |
|
1 |
|
. |
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
sin x + cosx |
|
|||
Решение. Выражение |
|
1 |
имеет |
смысл при sin x |
+ cosx ≠ 0или |
||||
|
|
||||||||
|
|
||||||||
|
sin x + cosx |
|
|
|
|
|
|
||
tgx ≠ −1, x ≠ − π + πk ,k Z. Следовательно, |
областью |
определения |
данной |
||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
функции являются все значения x ≠ − π + πk ,k Z. 4
Ответ. x ≠ − π + πk ,k Z. 4
Задача 2 . Найти множество значений функции y = 3+ sin xcosx.
Решение. Выясним, какие значения принимает y при различных значениях x. Преобразуем функцию к виду 2y − 3 = sin 2x. Это выражение имеет смысл при −1≤ 2y − 3 ≤ 1, откуда находим множество значений исходной функции 2,5 ≤ y ≤ 3,5.
Ответ. y [2,5; 3,5].
63
Функция y = tgx определяется формулой y = tgx = sin x . Эта функция cos x
определена при тех значениях x, для которых cosx ≠ 0 или x ≠ π +πk, k Z. 2
Область определения функции y = tgx |
– множество чисел |
x ≠ π +πk, k Z. 2
Множество значений функции y = tgx является множество R всех
действительных чисел.
Тригонометрические функции y = sin x , y = cosx , y = tgx относятся к
основным элементарным функциям.
Задача 4. Найти область определения функции y = sin3x + tg2x . |
|
||||||
Решение. Выясним, при каких значениях х выражение |
y = sin3x + tg2x |
||||||
имеет смысл. Выражение |
sin3x имеет |
смысл |
при |
любом |
значении |
х, а |
|
выражение tg2x – при |
2x ≠ π + πk , |
k Z, |
т.е. |
при x ≠ π + πk , |
k Z. |
||
|
2 |
|
|
|
4 |
2 |
|
Следовательно, областью определения данной функции являются все значения
x ≠ π + πk ,k Z.
42
Ответ. x ≠ π + πk ,k Z.
42
|
|
|
Задача 5. Найти множество значений функции y = 3sin x + 4cosx. |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
Решение. |
Нужно |
|
выяснить, при каких значениях y |
уравнение |
||||||||||||||||||||
y = 3sin x + 4cosx |
|
имеет |
|
корни. Разделим |
выражение y = 3sin x + 4cosx |
на |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
π |
|
|
|||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
3 |
|
+ 4 |
|
= 5 |
: |
|
= |
|
|
|
sin x + |
|
|
cosx . Найдётся |
такой угол α 0 <α |
< |
|
, |
что |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
5 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||
|
|
2 |
α + cos |
2 |
α = |
4 |
|
2 3 |
2 |
|
y |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
sin |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
и |
|
= cosα sin x + sinα cosx , получаем, используя |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
5 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
64
формулу сложения для синуса 2.2, y = sin(x +α ). Следовательно, множество 5
значений −1 ≤ y ≤ 1 или − 5 ≤ y ≤ 5.
5
Ответ. − 5 ≤ y ≤ 5.
Упражнения
1. Найти область определения функций
1.1. y = sin 2x; |
1.2. y = cos |
x |
; |
|
|||
|
2 |
|
1.3. y = cos 1 ; x
1.4. y = sin 2 ; x
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1.5. y = sin |
|
|
|
|
|
|
1.6. y = cos |
x −1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
x; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x +1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
2. Найти множество значений функции |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2.1. y = 1+ sin x; |
2.2. y = 1− cosx; |
||||||||||||||||||||
2.3. y = 2sin x + 3; |
2.4. y = 1− 4cos2x; |
||||||||||||||||||||
2.5. y = sin 2xcos2x + 2; |
2.6. y = |
1 |
|
sin x cos x −1. |
|||||||||||||||||
2 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3. Найти область определения функций |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
3.1. y = |
1 |
|
|
|
; |
|
|
|
3.2. y = |
|
2 |
; |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
cos x |
|
|
|
|
sin x |
|||||||||||||||
3.3. y = tg |
x |
; |
|
|
|
|
|
3.4. y = tg5x. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4. Найти область определения функций |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
4.1. y = |
|
|
|
|
4.2. y = |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
sin x +1; |
|
|
|
cos x −1; |
||||||||||||||||
4.3. y = |
|
|
|
4.4. y = |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
2cos x −1; |
|
|
|
1− 2sin x; |
||||||||||||||||
4.5. y = lgsin x; |
4.6. y = lncosx. |
65
5. Найти область определения функций
5.1. y = |
1 |
|
|
|
|
; |
5.2. |
y = |
|
2 |
|
|
; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2sin2 x − sin x |
cos2 x − sin2 x |
|||||||||||||||
5.3. y = |
1 |
|
|
|
; |
|
5.4. |
y = |
|
|
1 |
|
. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
sin x − sin 3x |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
cos3 |
x + cos x |
|
||||||||
6. Найти множество значений функции |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
6.1. y = sin2 x − cos2x; |
6.2. y =1−8sin2 xcos2 x; |
||||||||||||||||
6.3. y = |
1+ 8cos2 x |
; |
|
|
6.4. y =10−9sin2 3x; |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.5. y =1− 2 |
|
cosx |
|
; |
|
|
6.6. |
|
|
|
|
+ |
π |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
y = sin x + sin x |
. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Найти наибольшее и наименьшее значения функции
y = 3сos2x − 4sin 2x.
8. Найти множество значений функции y = sin x − 5сosx.
|
|
|
Ответы. 1.1. x R ; 1.2. x R ; 1.3. |
x ≠ 0 ; 1.4. |
x ≠ 0 ; |
1.5. |
x ≥ 0; |
1.6. |
||||||||||||||||
|
x < −1, x ≥1. 2.1. 0 ≤ y ≤ 2; 2.2. |
0 ≤ y ≤ 2; 2.3. 0 ≤ y ≤ 2; |
2.4. − 3 ≤ y ≤ 5; |
2.5. |
||||||||||||||||||||
|
3 |
≤ y ≤ |
5 |
; |
2.6. |
− |
5 |
≤ y ≤ − |
3 |
. |
|
3.1. x ≠ π + πn , n Z; 3.2. x ≠ πn , |
n Z; |
3.3. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
2 |
2 |
|
|
4 |
|
4 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x ≠ |
3π |
+ 3πn , n Z; 3.4. x ≠ |
π |
+ πn , |
n Z. 4.1. x R ; 4.2. x = 2πn, |
n Z; 4.3. |
|||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
− π + 2πn ≤ x ≤ π + 2πn, n Z; |
4.4. |
− |
7π |
+ 2πn ≤ x ≤ π + πn , |
n Z; |
|
4.5. |
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
6 |
|
|
|
|
|
2πn < x < π + 2πn, n Z; |
4.6. − π + 2πn < x < π + 2πn, n Z. 5.1. |
x ≠ πn , |
n Z; |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
5.2. x ≠ π + πn , |
n Z; 5.3. x ≠ πn , x ≠ π + πn , n Z; |
5.4. x ≠ π + πn, |
n Z. |
|||||||||||||||||||||
|
|
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
66
6.1. −1≤ y ≤ 3; 6.2. −1≤ y ≤ 1; 6.3. 1 ≤ y ≤ 9 ; 6.4. 1≤ y ≤ 10; 6.5. −1≤ y ≤ 1; 6.6.
44
−3 ≤ y ≤ 3 . 7. 5 и − 5. 8. − 26 ≤ y ≤ 26 .
7.2.Чётность, нечётность, периодичность тригонометрических функций
Функция f(x) является чётной, если выполняется равенство f(− x)= f(x)
и – нечётной, если f(− x)= −f(x) для любых |
x из |
области определения |
||
функции. Для любого x верны равенства sin(− x)= −sin(x) |
и cos(− x)= cos(x). |
|||
Следовательно, y = sin x – нечётная функция, а |
y = cosx |
– чётная функция. |
||
Для любого значения x из области определения функций |
y = tgx |
и y = ctgx |
||
верны равенства ctg(− x)= −ctg(x), tg(− x)= −tg(x) |
и |
y = tgx , |
y = ctgx – |
нечётные функции.
Если f(− x)≠ f(x) и f(− x)≠ −f(x), то данная функция – функция общего
вида.
|
|
3π |
|
Задача 1. Выяснить, является ли функция |
y = 2 + sin x cos |
|
+ x чётной |
|
|||
|
|
2 |
|
или нечётной.
Решение. Используя формулу приведения для синуса, запишем данную функцию в виде y = 2 + sin2 x . Имеем
y(− x)= 2 + sin2 (− x)= 2 + (− sin x)2 = 2 + sin2 x = y(x),
т.е. функция является чётной.
|
|
3π |
|
|
Ответ. |
y = 2 + sin x cos |
|
+ x |
− чётная функция. |
|
||||
|
|
2 |
|
|
Функция f(x) называется периодической, если существует такое число Т ≠ 0, что для любого x из области определения этой функции выполняется равенство f (x − T)= f (x)= f (x + T). Таких чисел может быть множество, наименьшее из них называется периодом функции f(x).
67
Из этого определения следует, что если x принадлежит области определения функции f(x), то числа x + T и x − T и вообще числа x + Tn , n Z
также должны принадлежать области определения функции и f (x + Tn) = f (x),
n Z . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Для |
любых |
|
значений |
x |
верны |
равенства |
sin(x + 2π )= sin x , |
|||||||||
cos(x + 2π )= cosx . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Покажем, что число 2π является наименьшим положительным периодом |
||||||||||||||||
функции y = cosx. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Пусть T > 0 − период косинуса, т.е. для любого x выполняется равенство |
||||||||||||||||
cos(x + T)= cosx. Положив x = 0 , получим |
cosT =1. Отсюда T = 2πn, n Z . |
||||||||||||||||||
Так как T > 0, то T может принимать значения 2π ,4π ,6π ,... |
и поэтому период |
||||||||||||||||||
не может быть меньше 2π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
Можно |
показать, что |
наименьший положительный |
период |
функции |
||||||||||||
|
y = sin x также равен 2π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Задача |
2. Доказать, |
что |
f(x)= sin3x − периодическая |
функция |
с |
|||||||||||
периодом |
2π |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение. |
Данная |
функция |
определена для |
всех |
x R |
и |
||||||||||
f x + |
2π |
= sin 3 x + |
|
2π |
= sin(3x + 2π )= sin 3x = f (x). |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Ответ. Доказано, что f(x)= sin3x − периодическая функция с периодом |
||||||||||||||||
|
2π |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Функции y = tgx |
|
и y = ctgx |
являются периодическими с периодом π . |
|||||||||||||
Или |
tg(x + π )= tgx и |
ctg(x + π )= ctgx . Область определения |
для |
функций |
y = tgx и y = ctgx соответственно x ≠ π + πn и x ≠ πn , n Z. 2
68
Покажем, что число π является наименьшим положительным периодом
функции y = tgx . |
|
|
Пусть T > 0 − |
период тангенса, тогда tg(x + T)= tgx , откуда при |
x = 0 |
получаем tgT = 0 , |
T = πn , где n Z. Наименьшее положительное |
n = 1, |
следовательно, π − наименьший положительный период функции y = tgx .
Задача 3. Доказать, что f (x)= tg |
x |
− периодическая функция |
с периодом |
||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x + 3π |
x |
|
|
|
x |
|
|
x − 3π |
x |
|
|
x |
|
||
Решение. |
tg |
|
= tg |
|
+ π |
= tg |
|
, |
tg |
|
= tg |
|
−π |
= tg |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
3 |
3 |
|
|
|
3 |
|
|
3 |
3 |
|
|
3 |
|
tg x − периодическая функция с периодом 3π .
3
Ответ. доказано, что tg x − периодическая функция с периодом 3π .
3
Упражнения
1. Проверить на чётность функции
1.1. y = cos3x ; |
|
1.2. y = 2sin 4x ; |
|
|
|
1.3. y = |
x |
tg2 x ; |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
1.4. y = x cos |
x |
; |
|
1.5. y = x sin x ; |
|
|
|
1.6. y = 2sin 2 x . |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Проверить на чётность функции |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2.1. y = sin x + x ; |
|
2.2. |
|
− |
π |
− x |
2 |
; |
|
|
||||||||
|
y = cos x |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2.3. |
y = |
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 − cos |
+ x sin(π − x); |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
3π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.4. |
y = |
|
|
cos 2x sin |
|
|
− 2x + 3; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
69
2.5. y = sin x + sin x cos x ; x
2.6. y = x2 + 1+ cos x . 2
3. Доказать, что данные функции является периодическими с периодом
2π
3.1. y = cosx −1; |
3.2. y = sin x +1; |
|
3.3. y = 3sin x ; |
|
|
|||||
|
cos x |
|
|
|
π |
|
|
|
2π |
|
3.4. y = |
|
; |
3.5. |
y = sin x − |
|
; |
3.6. |
y = cos x + |
|
. |
|
|
|
||||||||
|
2 |
|
|
|
4 |
|
|
|
3 |
4. Доказать, что данные функции является периодическими с периодом T
4.1. y = sin 2x , T = π ; |
|
|
|
4.2. y = cos |
x |
|
, T = 4π ; |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4.3. y = tg2x , T = π ; |
|
|
|
4.4. y = sin |
4x |
, T = |
5π |
. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||
5. Исследовать функции на чётность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
− cos x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos 2x − x2 |
|
|||||||||
1 |
|
|
|
sin2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
5.1. y = |
|
|
|
; |
|
5.2. |
y = |
|
|
|
; |
5.3. y = |
|
|
|
|
|
|
; |
|||||
|
|
+ cos x |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
1 |
1+ cos 2x |
|
|
|
sin x |
|||||||||||||||||||
5.4. y = |
x2 + sin 2x |
; |
5.5. y = 3cos x ; |
|
5.6. y = x |
|
sin x |
|
sin3 x . |
|||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
cos x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Найти наименьшие положительные периоды функций
6.1. y = cos |
2 |
x ; |
6.2. y = sin |
3 |
|
|
x ; |
|||||
|
|
|
||||||||||
5 |
|
2 |
|
|
|
|||||||
6.3. y = tg |
x |
; |
6.4. y = |
|
sin x |
|
. |
|||||
|
|
|||||||||||
|
||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|