Презентация по математике на тему Свойства и график функции y=cos x

* Функция y = cos x Ее свойства и график * Сегодня мы рассмотрим Построение графика функции y = cos x;Свойства функции y = cos x;Изменение графика функции y = cos x в зависимости от изменения функции и аргумента;Изменение свойств функции y = cos x в зависимости от изменения функции и аргумента;Примеры построения графиков функций путем анализа изменения их свойств. * Построение графика Функция y = cos x определена на всей числовой прямой и множеством ее значений является отрезок -1; 1. Следовательно, график этой функции расположен в полосе между прямыми у = -1 и у = 1. * Как использовать периодичность и четность при построении Так как функция периодическая с периодом 2, то достаточно построить ее график на каком – нибудь промежутке длиной 2, например на отрезке -  х  ; тогда на промежутках, получаемых сдвигами выбранного отрезка на 2n, nZ, график будет таким – же. Функция y = cos x является четной. Поэтому ее график симметричен относительно оси OY. Для построения графика на отрезке -  х   достаточно построить его для 0  х  , а затем симметрично отразить относительно оси OY. * Найдем несколько точек для построения графика на отрезке 0;  и отразим, полученную часть графика симметрично относительно оси OY. x 0 /6 /4 /3 /2 2/3 3/4 5/6  y=cos x 1 3/2 2/2 0 -2/2 -3/2 -1 * Распространим полученный график на всей числовой прямой с помощью сдвигов на 2, 4 и т.д. вправо, на -2, -4 и т.д. влево, т.е. вообще на 2n, nZ. * Итак, график функции y = cos x построен геометрически на всей числовой прямой, начиная с построения его части на отрезке 0; . Поэтому свойства функции y = cos x можно получить , опираясь на свойства этой функции на отрезке 0; . Например, функция y = cos x возрастает на отрезке -; 0, так как она убывает на отрезке 0;  и является четной. Перечислим основные свойства функции y = cos x. * Для этого нужно вспомнить Как найти область определения и множество значений тригонометрических функций;Какие функции называются периодическими и как найти период функции;Какие функции называются четными (нечетными);Когда функция возрастает (убывает);Как найти нули функции;Как определить на каких промежутках функция принимает положительные (отрицательные) значения;Как определить когда функция принимает наибольшее (наименьшее) значения. * Область определения Каждому действительному числу х соответствует единственная точка единичной окружности, получаемая поворотом точки 1; 0 на угол х радиан. Для этого угла определены sin x и cos x. Тем самым каждому действительному числу х поставлены в соответствие числа sin x и cos x, т.е. на множестве R всех действительных чисел определены функции y = sin x и y = cos x. Таким образом, областью определения функций y = sin x и y = cos x является множество R всех действительных чисел. * Множество значений Чтобы найти множество значений функции y = cos x, нужно выяснить, какие значения может принимать y при различных значениях х, т.е. установить, для каких значений у есть такие значения х, при которых cos x = y. Известно, что уравнение cos x = a имеет корни, если |a|  1, и не имеет корней, если |a| > 1. Следовательно множеством значений функции y = cos x является отрезок –1  у  1. * Периодичность Функция y = f (x) называется периодической, если существует такое число Т  0, что для любого х из ее области определения выполняется равенство f (x – T) = f (x) = f (x + T). Число Т называется периодом функции.Известно, что для любого значения х верны равенства sin(x + 2)=sin x, cos(x + 2)= cos x. Из этих равенств следует, что значения синуса и косинуса периодически повторяются при изменении аргумента на 2. Такие функции называются периодическими с периодом 2. * Четность, нечетность Функция y = f (x) называется четной, если для каждого значения х из ее области определения выполняется равенство f (-x) = f (x), график симметричен относительно оси ординат.Функция y = f (x) называется нечетной, если для каждого значения х из ее области определения выполняется равенство f (-x) = -f (x), график симметричен относительно начала координат. * Возрастание, убывание Функция y = f(x) называется возрастающей, если наибольшему (наименьшему) значению функции соответствует наибольшее (наименьшее) значение аргумента. Т.е. если у1 > y2 (y1 < y2), то x1 > x2 (x1 < x2).Функция y = f(x) называется убывающей, если наибольшему (наименьшему) значению функции соответствует наименьшее (наибольшее) значение аргумента. Т.е. если у1 > y2 (y1 < y2), то x1 < x2 (x1 > x2). * Нули функции, положительные и отрицательные значения, наименьшее и наибольшее значения. Для того чтобы определить когда функция y = cos x принимает значения, равные:нулю;положительные;отрицательные;наименьшее;наибольшее, необходимо решить:уравнение cos x = 0;неравенство cos x > 0;неравенство cos x < 0;уравнение cos x = -1;уравнение cos x = 1; * Свойства функции y = cos x Область определения: D(f): х  R;Множество значений: у  [-1;1];Периодичность: Т = 2;Четность: четная, т.к. cos(-x) = cos x, график симметричен относительно оси ординат;Функция возрастает при: +2n  x  2(n+1), nZ;Функция убывает при: n  x   + 2n, n  Z. * Свойства функции y = cos x (продолжение) Функция принимает значения:Равные нулю при х=/2+n, nZ;Положительные при -/2+2n  x  /2+2n, nZ;Отрицательные при /2+2n  x  3/2+2n, nZ;Наибольшее, равное 1, при x = 2n, n  Z;Наименьшее, равное –1, при x =  + 2n, n  Z. * Преобразование графика функции y = cos x Изменение функцииy = cos x + Ay = k · cos xy = - cos xy = cos x  Изменение аргументаy = cos (x – a) y = cos (k · x)y = cos (- x)y = cos x  * y = cos x + A Параллельный перенос графика функции у = соs x вдоль оси ординат на А единиц вверх, если А > 0 и на А  единиц вниз, если А < 0. Например: y = cos x + 2; y = cos x – 1. * y = cos x + A (свойства) Изменяются множество значений функции; наибольшее (наименьшее) значения; нули функции; промежутки положительных (отрицательных) значений.Например: y = cos x + 2.E (f): cos x + 2 = a  cos x = a – 2, т.к. – 1  y  1, то –1  а – 2  1  1  а  3, т.е. y  1; 3.Нули функции: cos x + 2 = 0  cos x = -2 данное уравнение не имеет корней т.к. |-2|  1  график данной функции не пересекает ось абсцисс.f (x) > 0: при любом значении х.f (x) < 0: нет. y (наиб) = 3, при: x = 2n, n  Z (т.к. cos x + 2 = 3  cos x = 1  x = 2n, n Z). y (наим) = 1, при: x =  + 2n, n Z (т.к. cos x + 2 = 1  cos x = - 1  x =  + 2n, n  Z). * Растяжение графика функции у = соs x вдоль оси ординат относительно оси абсцисс в k раз, если k > 0 и сжатие в 1/k раз, если 0 < k < 1. Например: y = 3 • cos x; y = 0,5 • cos x. * y = k · cos x (свойства) Изменяется множество значений функции; наибольшее (наименьшее) значения.Например: y = 3 • cos xE (f): 3•cos x = a  cos x = a/3, т.к. – 1  y  1, то - 1  a/3  1  - 3  a  3, т.е. y  -3; 3.Функция принимает наибольшее значение, равное 3, при: x = 2n, n  Z (т.к. 3cos x = 3  cos x = 1  x = 2n, n  Z).Функция принимает наименьшее значение, равное – 3, при: x =  + 2n, n  Z (т.к. 3cos x = - 3  cos x = - 1  x =  + 2n, n  Z). * y = 3 · cos x – 2 Построить график функции y = 3•cos x –2 (параллельный перенос графика y = 3•cos x вдоль оси OY на 2 единицы вниз). Построить график функции y = cos x;Построить график функции y = 3•cos x (растяжение графика функции y = cos x вдоль оси OY в 3 раза); * Свойства функции y = 3 · cos x – 2 Область определения: D(f): х  R;Множество значений: y  [- 5; 1], т.к. –1  cos x  1  - 3  3cos x  3  - 5  3cos x – 2  1;Периодичность: Т = 2;Четность: четная, т.к. 3сos (-x) –2 = 3cos x – 2  график функции симметричен относительно оси OY;Возрастает: на отрезке [; 2] и на отрезках, получаемых сдвигами этого отрезка на 2n, n = 1, 2; 3…;Убывает: на отрезке [0;  и на отрезках, получаемых сдвигами этого отрезка на 2n, n = 1, 2, 3… * y = 3 – 2 · cos (x + /2) Построим график функции y = cos x;Построим график функции y = cos (x + /2)(параллельный перенос графика функции y = cos x вдоль оси абсцисс на /2 единиц влево);Построим график функции y = 2cos(x + /2)(растяжение графика функции y = cos(x + /2) вдоль оси OY в 2 раза);Построим график функции y = - 2cos(x + /2)(симметричное отражение графика функции y = 2cos (x + /2) относительно оси OX);Построим график функции y = 3 – 2cos (x + /2) (параллельный перенос графика функции y = - 2cos (x + /2) вдоль оси OY на 3 единицы вверх). * Свойства функции y = 3 – 2 · cos (x + /2) Область определения: D(f): x  R;Множество значений: y   1; 5, т.к. –1  cos (x + /2)  1  –2  2cos (x + /2)  2  1  3 – 2cos (x + /2)  5;Периодичность: Т = 2;Четность: ни четная, ни нечетная, т.к. у(-х)  у(х)  -у (х) (график не симметричен ни оси OY, ни началу координат )Возрастает: на 3/2; 5/2 и на отрезках, получаемых сдвигами этого отрезка на 2n, n = 1, 2, 3…Убывает: на /2; 3/2 и на отрезках, получаемых сдвигами этого отрезка на 2n, n = 1, 2, 3…Функция принимает значения равные:нулю: нет (уравнение 3 – 2cos( x + /2) = 0 не имеет корней т.к.|- 3/2| > 1);положительные: при любом х;наибольшее, равное 5: при x = /2 + 2n, n  Z.наименьшее, равное 1: при х = - /2 + 2n, n  Z.