Краткий ответ:
а) y = 1 2 sin ( x 2 + π 6 ) ; y = \frac{1}{2} \sin \left( \frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} \right);
Нули функции:
sin ( x 2 + π 6 ) = 0 ; \sin \left( \frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} \right) = 0; x 2 + π 6 = π n ; \frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} = \pi n; x + π 3 = 2 π n ; x + \frac{\pi}{3} = 2\pi n; x = − π 3 + 2 π n ; x = -\frac{\pi}{3} + 2\pi n; x 0 = − π 3 + 2 π ⋅ 0 = − π 3 ; x_0 = -\frac{\pi}{3} + 2\pi \cdot 0 = -\frac{\pi}{3}; x 1 = − π 3 + 2 π = − π 3 + 6 π 3 = 5 π 3 ; x_1 = -\frac{\pi}{3} + 2\pi = -\frac{\pi}{3} + \frac{6\pi}{3} = \frac{5\pi}{3};
Середина дуги:
x = 1 2 ( − π 3 + 5 π 3 ) = 1 2 ⋅ 4 π 3 = 2 π 3 ; x = \frac{1}{2} \left( -\frac{\pi}{3} + \frac{5\pi}{3} \right) = \frac{1}{2} \cdot \frac{4\pi}{3} = \frac{2\pi}{3}; y = 1 2 sin ( 2 π 6 + π 6 ) = 1 2 sin π 2 = 1 2 ; y = \frac{1}{2} \sin \left( \frac{2\pi}{6} + \frac{\pi}{6} \right) = \frac{1}{2} \sin \frac{\pi}{2} = \frac{1}{2};
График функции:
б) y = − 3 2 cos ( x 2 − π 3 ) ; y = -\frac{3}{2} \cos \left( \frac{x}{2} — \frac{\pi}{3} \right);
Нули функции:
cos ( x 2 − π 3 ) = 0 ; \cos \left( \frac{x}{2} — \frac{\pi}{3} \right) = 0; x 2 − π 3 = ± π 2 + 2 π n ; \frac{x}{2} — \frac{\pi}{3} = \pm \frac{\pi}{2} + 2\pi n; x − 2 π 3 = ± π + 4 π n ; x — \frac{2\pi}{3} = \pm \pi + 4\pi n; x 0 = 2 π 3 − π = 2 π 3 − 3 π 3 = − π 3 ; x_0 = \frac{2\pi}{3} — \pi = \frac{2\pi}{3} — \frac{3\pi}{3} = -\frac{\pi}{3}; x 1 = 2 π 3 + π = 2 π 3 + 3 π 3 = 5 π 3 ; x_1 = \frac{2\pi}{3} + \pi = \frac{2\pi}{3} + \frac{3\pi}{3} = \frac{5\pi}{3};
Середина дуги:
x = 1 2 ( − π 3 + 5 π 3 ) = 1 2 ⋅ 4 π 3 = 2 π 3 ; x = \frac{1}{2} \left( -\frac{\pi}{3} + \frac{5\pi}{3} \right) = \frac{1}{2} \cdot \frac{4\pi}{3} = \frac{2\pi}{3}; y = − 3 2 cos ( π 3 − π 3 ) = − 3 2 cos 0 = − 3 2 ; y = -\frac{3}{2} \cos \left( \frac{\pi}{3} — \frac{\pi}{3} \right) = -\frac{3}{2} \cos 0 = -\frac{3}{2};
График функции:
Подробный ответ:
а) y = 1 2 sin ( x 2 + π 6 ) y = \frac{1}{2} \sin \left( \frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} \right)
1) Нули функции:
Для того чтобы найти нули функции, необходимо решить уравнение, при котором синус принимает значение 0:
sin ( x 2 + π 6 ) = 0. \sin \left( \frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} \right) = 0.
Решение синуса равно нулю при x 2 + π 6 = π n \frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} = \pi n , где n n — целое число. Переходим к решению для x x :
x 2 + π 6 = π n ⇒ x 2 = π n − π 6 ⇒ x = 2 π n − π 3 . \frac{x}{2} + \frac{\pi}{6} = \pi n \quad \Rightarrow \quad \frac{x}{2} = \pi n — \frac{\pi}{6} \quad \Rightarrow \quad x = 2\pi n — \frac{\pi}{3}.
Таким образом, нули функции можно записать как:
x = − π 3 + 2 π n . x = -\frac{\pi}{3} + 2\pi n.
Найдем первые два нуля функции, подставив n = 0 n = 0 и n = 1 n = 1 :
2) Середина дуги:
Середина дуги находится между двумя последовательными нулями функции. Для этого находим точку, которая будет посередине между x 0 = − π 3 x_0 = -\frac{\pi}{3} и x 1 = 5 π 3 x_1 = \frac{5\pi}{3} :
x = 1 2 ( − π 3 + 5 π 3 ) = 1 2 ⋅ 4 π 3 = 2 π 3 . x = \frac{1}{2} \left( -\frac{\pi}{3} + \frac{5\pi}{3} \right) = \frac{1}{2} \cdot \frac{4\pi}{3} = \frac{2\pi}{3}.
Теперь подставим значение x = 2 π 3 x = \frac{2\pi}{3} в исходную функцию, чтобы найти соответствующее значение y y :
y = 1 2 sin ( 2 π 3 2 + π 6 ) = 1 2 sin ( π 3 + π 6 ) = 1 2 sin ( π 2 ) . y = \frac{1}{2} \sin \left( \frac{\frac{2\pi}{3}}{2} + \frac{\pi}{6} \right) = \frac{1}{2} \sin \left( \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{6} \right) = \frac{1}{2} \sin \left( \frac{\pi}{2} \right).
Так как sin ( π 2 ) = 1 \sin \left( \frac{\pi}{2} \right) = 1 , получаем:
y = 1 2 ⋅ 1 = 1 2 . y = \frac{1}{2} \cdot 1 = \frac{1}{2}.
3) График функции:
б) y = − 3 2 cos ( x 2 − π 3 ) y = -\frac{3}{2} \cos \left( \frac{x}{2} — \frac{\pi}{3} \right)
1) Нули функции:
Для нахождения нулей функции нужно решить уравнение:
cos ( x 2 − π 3 ) = 0. \cos \left( \frac{x}{2} — \frac{\pi}{3} \right) = 0.
Косинус равен нулю при x 2 − π 3 = ± π 2 + 2 π n \frac{x}{2} — \frac{\pi}{3} = \pm \frac{\pi}{2} + 2\pi n . Переходим к решению для x x :
x 2 − π 3 = ± π 2 + 2 π n ⇒ x 2 = π 3 ± π 2 + 2 π n . \frac{x}{2} — \frac{\pi}{3} = \pm \frac{\pi}{2} + 2\pi n \quad \Rightarrow \quad \frac{x}{2} = \frac{\pi}{3} \pm \frac{\pi}{2} + 2\pi n.
Умножим на 2:
x = 2 ( π 3 ± π 2 + 2 π n ) = 2 π 3 ± π + 4 π n . x = 2\left( \frac{\pi}{3} \pm \frac{\pi}{2} + 2\pi n \right) = \frac{2\pi}{3} \pm \pi + 4\pi n.
Теперь найдем первые два нуля функции, подставив n = 0 n = 0 и n = 1 n = 1 :
2) Середина дуги:
Середина дуги между нулями находится точно так же, как и в предыдущем случае:
x = 1 2 ( − π 3 + 5 π 3 ) = 1 2 ⋅ 4 π 3 = 2 π 3 . x = \frac{1}{2} \left( -\frac{\pi}{3} + \frac{5\pi}{3} \right) = \frac{1}{2} \cdot \frac{4\pi}{3} = \frac{2\pi}{3}.
Теперь подставим значение x = 2 π 3 x = \frac{2\pi}{3} в исходную функцию:
y = − 3 2 cos ( 2 π 3 2 − π 3 ) = − 3 2 cos ( π 3 − π 3 ) = − 3 2 cos 0. y = -\frac{3}{2} \cos \left( \frac{\frac{2\pi}{3}}{2} — \frac{\pi}{3} \right) = -\frac{3}{2} \cos \left( \frac{\pi}{3} — \frac{\pi}{3} \right) = -\frac{3}{2} \cos 0.
Так как cos 0 = 1 \cos 0 = 1 , получаем:
y = − 3 2 ⋅ 1 = − 3 2 . y = -\frac{3}{2} \cdot 1 = -\frac{3}{2}.
3) График функции: