Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 09. 06. 2023 13:48

JendaPalenka
Příspěvky: 45
Škola: FF UK
Pozice: Student
Reputace:   
 

Obor hodnot goniometrické funkce

Zdravím,
chtěl bych poprosit o pomoc s určením oboru hodnot následující funkce:

f: y=xsin(x)

Vím že obor hodnot sinu je <-1 , 1>, zároveň v tomto předpisu sin(x) 0.
Bude tedy v tomto případě H(f) ∈<1,0)(0,1>?

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) JendaPalenka)

#2 09. 06. 2023 14:13

marnes
Příspěvky: 11227
 

Re: Obor hodnot goniometrické funkce

↑ JendaPalenka:
Obor hodnot neznám, ale mohu říct, že tvá odpověď není správná. To, že sinx je v intervalu -1;1 je dobře, ale třeba 100:0,1=1000. Dle mého tam bude spíše R, krom nějakých čísel.


Jo. A na začátku vás zdravím.

Offline

 

#3 09. 06. 2023 15:21

JendaPalenka
Příspěvky: 45
Škola: FF UK
Pozice: Student
Reputace:   
 

Re: Obor hodnot goniometrické funkce

↑ marnes:

Kalkulačka mi vyhodila H(f) jako {y|y1,y1}.

Přiznávám tedy, že netuším jak se k tomu dopracovat.

Offline

 

#4 09. 06. 2023 16:48 — Editoval marnes (09. 06. 2023 16:49)

marnes
Příspěvky: 11227
 

Re: Obor hodnot goniometrické funkce

↑ JendaPalenka:
Taky se přiznávám 👍. Počkáme na odborníky.


Jo. A na začátku vás zdravím.

Offline

 

#5 09. 06. 2023 17:23

osman
Příspěvky: 230
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Obor hodnot goniometrické funkce

↑ JendaPalenka:
Ahoj, nenapadá mě, jak to jednoduše zdůvodnit bez znalosti limit. A nevím, jak moc se učí limity na střední škole.
Nicméně zrovna funkční hodnota 1 z kalkulačky sem nepatří, pokud ji nedodefinujeme limitou v bodě 0.


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

#6 09. 06. 2023 17:57

surovec
Příspěvky: 1110
Reputace:   26 
 

Re: Obor hodnot goniometrické funkce

↑ JendaPalenka:
Nejspíš šlo o definiční obor, ne?
Ale pokud jde opravdu o obor hodnot, postupoval bych takto:
Funkci mohu také zapsat takto: f(x)=xcscx. Funkce kosekans je periodická, takové symetrické "cups" (na intervalech (2kπ;π+2kπ)) a "caps" (na intervalech (π+2kπ;2kπ)). Vynásobením x se z toho jednak stane funkce sudá (stačí tedy zkoumat jen např. R+), přičemž extrémy na jednotlivých intervalech se postupně vzdalují od osy x. Takže globální extrémy (resp. infima a supréma) jsou na intervalu 0;2π. V nule funkce není definována, limita má hodnotu 1, takže lokální infimum je 1. Lokální maximum pak musí být na intervalu π;2π. Derivováním zadané funkce snadno zjistíme, že ten extrém nastává v kořeni rovnice x=tanx (cca 4,493), dosazením do původního předpisu pak získáme hodnotu cca –4,603. Takže obor hodnot je (;4,603(1;).
Je to takové z hlediska matematické přesnosti nedotažené, ale princip řešení a výsledek by měl být správně.

Offline

 

#7 09. 06. 2023 18:14 — Editoval scirocco (09. 06. 2023 18:18)

scirocco
Místo: Bratislava
Příspěvky: 141
Reputace:   
 

Re: Obor hodnot goniometrické funkce

Na strednú školu je toto dosť netypický a aj pomerne ťažký príklad, nemá ísť náhodou o definičný obor funkcie?! (to by bolo jednoduché)

Ničmenej, ak teda ide o obor hodnôt, tak ten sa bude skladať zo zjednotenie dvoch intervalov. Prvého I1=(1;) lebo 1 do oboru hodnôt nepatrí, preto lebo 0 nepatrí do D(f) a druhého intervalu I2=(;x] pričom to "x" je hodnota funcie v bode v ktorom je maximum funkcie v intervale (π;2π), teda približne (ale nie presne!, to treba vypočítať) asi bod [4,7;4,7]. ;)

Pomôže zobraziť si graf tejto funkcie.

Offline

 

#8 09. 06. 2023 18:42

JendaPalenka
Příspěvky: 45
Škola: FF UK
Pozice: Student
Reputace:   
 

Re: Obor hodnot goniometrické funkce

Ano, přehlédnul jsem se a skutečně se jedná o triviállní příklad k určení D(f) zadané funkce.
S limitami jsem se zatím setkal pouze letmo, takže uvedeným řešením pro H(f) zatím moc nerozumím.
Každopádně děkuji za krátký vhled do látky z budoucnosti. :D

Offline

 

#9 09. 06. 2023 18:49

marnes
Příspěvky: 11227
 

Re: Obor hodnot goniometrické funkce


Jo. A na začátku vás zdravím.

Offline

 

#10 10. 06. 2023 18:21

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5182
Reputace:   127 
 

Re: Obor hodnot goniometrické funkce

Tak že hodnoty mohou jít až do plus minus nekonečna je celkem jasné, plyne to z toho, že sin(x) může být libovolně blízký nule, a protože je ve jmenovateli, tak to může dát libovolně vysoké hodnoty (pro nějaké větší x, třeba kolem x=10).

Otázka spíš je, jak přijít na tu spodní hranici. Pro nás co víme, že sin(x)/x pro x blízké nule je blízké jedničce je to snadné. Pro vás, co to netušíte to bude horší.

Podle mě bez znalosti toho, že pro malá x přibližně platí že sin(x) = x se to udělat nedá. Pokud to víme, tak taky víme že hodnota sin(x) bude vždy o trochu menší než x, protože funkce sin(x) začne "zatáčet dolů". A pokud bude tedy x > sin(x), musí být výraz x/sin(x) vždycky větší než 1. Pro všechna x je tohle jasné, problém je jen pro x velmi blízké nule. Protože tam musíme dokázat že taky platí sin(x) < x.

Ale dokázat to podle mě jde i bez diferenciáního počtu když si uvědomíme, jak je definovaný sinus geometricky, že je to protilehlá odvěsna ku přeponě, a v případě jednotkové kružnice prostě délka protilehlé odvěsny. A hlavně si musíme uvědomit, co je to ten úhel - že je to délka toho kruhového oblouku.

Tady dávám odkaz na obrázek. Při pohledu na něj je jasné, že délka té odvěsny prostě musí být kratší než je délka toho oblouku kružnice, a to i pro velmi malé úhly.

Odkaz

Offline

 

#11 10. 06. 2023 18:28

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5182
Reputace:   127 
 

Re: Obor hodnot goniometrické funkce

Pak je ještě teda problém s tou zápornou hodnotou ... tam mě teda žádný jednoduchý způsob jak to najít bez použití derivování nenapadá.

Tady je graf

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson