ГДЗ по алгебре 10‐11 класс Алимов Базовый и углубленный уровень упражнение - 746
Авторы: Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, М.В. Ткачева
Тип книги: Учебник
Год: 2015-2024
Подробное решение упражнение № 746 по алгебре для учащихся 10‐11 класса Базовый и углубленный уровень, авторов Алимов, Колягин, Ткачева 2015-2024
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
### 1) Построение графика функции $y = \operatorname{tg}|x|$
1. **Область определения:**
Функция тангенса не определена там, где её аргумент равен $\frac{\pi}{2} + \pi k, k \in \mathbb{Z}$.
$$|x| \neq \frac{\pi}{2} + \pi k \iff x \neq \frac{\pi}{2} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}$$
2. **Чётность функции:**
$$y(-x) = \operatorname{tg}|-x| = \operatorname{tg}|x| = y(x)$$
Функция является чётной, следовательно, её график симметричен относительно оси ординат $Oy$.
3. **Схема построения:**
- При $x \ge 0$ (из области определения) функция имеет вид $y = \operatorname{tg} x$. Строим ветви тангенсоиды в правой полуплоскости ($x \ge 0$).
- Часть графика при $x < 0$ получаем симметричным отражением построенной правой части относительно оси $Oy$.
4. **Опорные элементы графика:**
- Вертикальные асимптоты: прямые $x = \pm \frac{\pi}{2}$, $x = \pm \frac{3\pi}{2}$, $x = \pm \frac{5\pi}{2}$, ... (в общем виде $x = \frac{\pi}{2} + \pi k, k \in \mathbb{Z}$).
- Нули функции (пересечения с осью $Ox$): $x = 0$, $x = \pm\pi$, $x = \pm 2\pi$, ...
- Контрольные точки: $(0; 0)$, $\left(\frac{\pi}{4}; 1\right)$, $\left(-\frac{\pi}{4}; 1\right)$, $\left(\frac{3\pi}{4}; -1\right)$, $\left(-\frac{3\pi}{4}; -1\right)$.
---
### 2) Построение графика функции $y = |\operatorname{tg} x|$
1. **Область определения:**
$$x \neq \frac{\pi}{2} + \pi k, \quad k \in \mathbb{Z}$$
2. **Периодичность и множество значений:**
- Функция периодическая с периодом $T = \pi$.
- Так как значение функции заключено под знаком модуля, $y \ge 0$. Множество значений: $[0; +\infty)$.
- Функция чётная: $y(-x) = |\operatorname{tg}(-x)| = |-\operatorname{tg} x| = |\operatorname{tg} x| = y(x)$.
3. **Схема построения (геометрическое преобразование):**
- Строим график функции $y = \operatorname{tg} x$.
- Все части графика, расположенные на оси $Ox$ и выше неё (где $\operatorname{tg} x \ge 0$), оставляем без изменений.
- Части графика, лежащие ниже оси $Ox$ (где $\operatorname{tg} x < 0$), зеркально отражаем вверх относительно оси $Ox$.
4. **Опорные элементы графика:**
- Вертикальные асимптоты: $x = \frac{\pi}{2} + \pi k, k \in \mathbb{Z}$.
- Точки излома (нули функции на оси $Ox$): $x = \pi k, k \in \mathbb{Z}$.
- Ветви графика на каждом интервале $(-\frac{\pi}{2} + \pi k; \frac{\pi}{2} + \pi k)$ направлены вверх («рожки» или чаши с вершиной на оси $Ox$).
- Контрольные точки: $(0; 0)$, $\left(\frac{\pi}{4}; 1\right)$, $\left(-\frac{\pi}{4}; 1\right)$, $(\pi; 0)$, $\left(\frac{3\pi}{4}; 1\right)$, $\left(\frac{5\pi}{4}; 1\right)$.
---
### 3) Построение графика функции $y = \operatorname{ctg} x$
1. **Свойства функции:**
- Область определения: $\sin x \neq 0 \iff x \neq \pi k, k \in \mathbb{Z}$.
- Множество значений: $\mathbb{R}$ (все действительные числа).
- Периодичность: периодическая с наименьшим положительным периодом $T = \pi$.
- Нечётность: $\operatorname{ctg}(-x) = -\operatorname{ctg} x$ (график симметричен относительно начала координат).
- Монотонность: функция убывает на каждом интервале области определения $(\pi k; \pi + \pi k), k \in \mathbb{Z}$.
2. **Схема построения:**
- Строим основную ветвь на интервале $(0; \pi)$:
- Вертикальные асимптоты: $x = 0$ (ось $Oy$) и $x = \pi$.
- Точка пересечения с осью $Ox$: $\left(\frac{\pi}{2}; 0\right)$.
- Дополнительные точки: $\left(\frac{\pi}{4}; 1\right)$, $\left(\frac{3\pi}{4}; -1\right)$.
- График плавно убывает от $+\infty$ при приближении к $x = 0$ справа до $-\infty$ при приближении к $x = \pi$ слева.
- Повторяем построенную ветвь с шагом $\pi$ влево и вправо вдоль оси $Ox$.
3. **Опорные элементы графика:**
- Вертикальные асимптоты: $x = \pi k, k \in \mathbb{Z}$.
- Нули функции: $x = \frac{\pi}{2} + \pi k, k \in \mathbb{Z}$.
---
### 4) Построение графика функции $y = \frac{1}{\operatorname{ctg} x}$
1. **Область определения:**
Для существования выражения должны выполняться два условия:
- Сам котангенс определён: $\sin x \neq 0 \iff x \neq \pi k, k \in \mathbb{Z}$.
- Знаменатель дроби не равен нулю: $\operatorname{ctg} x \neq 0 \iff \cos x \neq 0 \iff x \neq \frac{\pi}{2} + \pi k, k \in \mathbb{Z}$.
Объединяя оба условия:
$$x \neq \frac{\pi k}{2}, \quad k \in \mathbb{Z}$$
2. **Упрощение функции:**
При допустимых значениях $x$:
$$y = \frac{1}{\operatorname{ctg} x} = \operatorname{tg} x$$
3. **Схема построения:**
- График представляет собой тангенсоиду $y = \operatorname{tg} x$, из которой исключены (выколоты) точки, где $\operatorname{ctg} x$ не существует.
- Так как $\operatorname{ctg} x$ не определён при $x = \pi k$, в точках $(\pi k; 0)$ на графике образуются «выколотые» точки.
- В точках $x = \frac{\pi}{2} + \pi k$ тангенс не существует, а $\operatorname{ctg} x = 0$ — прямые $x = \frac{\pi}{2} + \pi k$ остаются вертикальными асимптотами.
4. **Опорные элементы графика:**
- Вертикальные асимптоты: $x = \frac{\pi}{2} + \pi k, k \in \mathbb{Z}$.
- Выколотые точки на оси $Ox$: $(\pi k; 0), k \in \mathbb{Z}$ (в частности: $(0; 0)$, $(\pi; 0)$, $(-\pi; 0)$).
- Контрольные точки: $\left(\frac{\pi}{4}; 1\right)$, $\left(-\frac{\pi}{4}; -1\right)$, $\left(\frac{5\pi}{4}; 1\right)$.
Оцени решение:
Спасибо за оценку!