Объяснение и пошаговое решение
### 1
**а)** Расположим в порядке возрастания числа: $\operatorname{tg} \frac{2\pi}{3}$; $\operatorname{tg} \frac{\pi}{5}$; $\operatorname{tg} \frac{6\pi}{7}$.
1. Определим четверти, в которых лежат углы:
- Угол $\frac{\pi}{5} \in \left(0; \frac{\pi}{2}\right)$ (I четверть), следовательно, $\operatorname{tg} \frac{\pi}{5} > 0$.
- Углы $\frac{2\pi}{3}$ и $\frac{6\pi}{7}$ лежат во II четверти, так как $\frac{\pi}{2} < \frac{2\pi}{3} < \frac{6\pi}{7} < \pi$, поэтому значения тангенсов этих углов отрицательны.
2. Сравним отрицательные значения:
Функция $y = \operatorname{tg} x$ строго возрастает на интервале $\left(\frac{\pi}{2}; \pi\right)$.
Поскольку $\frac{2\pi}{3} < \frac{6\pi}{7}$, то:
$$\operatorname{tg} \frac{2\pi}{3} < \operatorname{tg} \frac{6\pi}{7} < 0$$
3. Объединяя результаты, получаем:
$$\operatorname{tg} \frac{2\pi}{3} < \operatorname{tg} \frac{6\pi}{7} < \operatorname{tg} \frac{\pi}{5}$$
**Ответ:** $\operatorname{tg} \frac{2\pi}{3}$; $\operatorname{tg} \frac{6\pi}{7}$; $\operatorname{tg} \frac{\pi}{5}$.
---
**б)** Расположим в порядке возрастания числа: $\cos(-1,8)$; $\cos 2,3$; $\cos 2$.
1. Используем четность функции косинуса:
$$\cos(-1,8) = \cos 1,8$$
2. Оценим положение аргументов $1,8$, $2$ и $2,3$. Так как $\frac{\pi}{2} \approx 1,57$, а $\pi \approx 3,14$, все три числа принадлежат отрезку $[0; \pi]$:
$$0 < 1,8 < 2 < 2,3 < \pi$$
3. Функция $y = \cos x$ монотонно убывает на отрезке $[0; \pi]$. Следовательно, большему значению аргумента соответствует меньшее значение функции:
$$\cos 2,3 < \cos 2 < \cos 1,8$$
$$\cos 2,3 < \cos 2 < \cos(-1,8)$$
**Ответ:** $\cos 2,3$; $\cos 2$; $\cos(-1,8)$.
---
### 2
Исследуем функцию $y = 0,5 \sin \left( x - \frac{\pi}{4} \right)$.
1. **Промежутки монотонности:**
- Функция $y = \sin t$ возрастает при $t \in \left[-\frac{\pi}{2} + 2\pi k; \frac{\pi}{2} + 2\pi k\right], k \in \mathbb{Z}$.
Так как коэффициент $0,5 > 0$, исследуемая функция возрастает при:
$$-\frac{\pi}{2} + 2\pi k \le x - \frac{\pi}{4} \le \frac{\pi}{2} + 2\pi k$$
$$-\frac{\pi}{4} + 2\pi k \le x \le \frac{3\pi}{4} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}$$
- Функция $y = \sin t$ убывает при $t \in \left[\frac{\pi}{2} + 2\pi k; \frac{3\pi}{2} + 2\pi k\right], k \in \mathbb{Z}$.
Исследуемая функция убывает при:
$$\frac{\pi}{2} + 2\pi k \le x - \frac{\pi}{4} \le \frac{3\pi}{2} + 2\pi k$$
$$\frac{3\pi}{4} + 2\pi k \le x \le \frac{7\pi}{4} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}$$
2. **Точки экстремума:**
- Точки максимума достигаются, когда $\sin \left( x - \frac{\pi}{4} \right) = 1$:
$$x - \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{2} + 2\pi k \implies x_{\max} = \frac{3\pi}{4} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}$$
- Точки минимума достигаются, когда $\sin \left( x - \frac{\pi}{4} \right) = -1$:
$$x - \frac{\pi}{4} = -\frac{\pi}{2} + 2\pi k \implies x_{\min} = -\frac{\pi}{4} + 2\pi k, \quad k \in \mathbb{Z}$$
3. **Экстремумы функции:**
- Максимум функции:
$$y_{\max} = 0,5 \cdot 1 = 0,5$$
- Минимум функции:
$$y_{\min} = 0,5 \cdot (-1) = -0,5$$
**Ответ:**
- функция возрастает на промежутках $\left[-\frac{\pi}{4} + 2\pi k; \frac{3\pi}{4} + 2\pi k\right], k \in \mathbb{Z}$;
- функция убывает на промежутках $\left[\frac{3\pi}{4} + 2\pi k; \frac{7\pi}{4} + 2\pi k\right], k \in \mathbb{Z}$;
- $x_{\max} = \frac{3\pi}{4} + 2\pi k, \quad y_{\max} = 0,5$;
- $x_{\min} = -\frac{\pi}{4} + 2\pi k, \quad y_{\min} = -0,5, \quad k \in \mathbb{Z}$.
---
### 3
Дана функция $y = f(x)$, для которой:
$$x_{\min} = -1, \quad y_{\min} = 1$$
$$x_{\max} = 2, \quad y_{\max} = 4$$
Рассмотрим функцию $g(x) = -2f(x + 1)$.
График функции $y = -2f(x + 1)$ получается из графика $y = f(x)$ с помощью следующих преобразований:
1. Сдвиг вдоль оси $Ox$ на $1$ единицу влево (замена $x$ на $x + 1$).
2. Растяжение вдоль оси $Oy$ в $2$ раза и симметричное отражение относительно оси $Ox$ (умножение значений функции на $-2$).
Так как коэффициент перед функцией отрицательный ($-2 < 0$), характер экстремумов меняется на противоположный: точка минимума исходной функции становится точкой максимума новой функции, а точка максимума — точкой минимума.
1. **Точка максимума и максимум функции $g(x)$:**
$$x + 1 = x_{\min}(f) \implies x + 1 = -1 \implies x_{\max} = -2$$
$$y_{\max} = -2 \cdot y_{\min}(f) = -2 \cdot 1 = -2$$
2. **Точка минимума и минимум функции $g(x)$:**
$$x + 1 = x_{\max}(f) \implies x + 1 = 2 \implies x_{\min} = 1$$
$$y_{\min} = -2 \cdot y_{\max}(f) = -2 \cdot 4 = -8$$
**Ответ:**
$x_{\max} = -2, \quad y_{\max} = -2$;
$x_{\min} = 1, \quad y_{\min} = -8$.