2746.

Osnovna svojstva trigonometrijskih funkcija

TEKST ZADATKA

Ispitati tok i nacrtati grafike funkcija (zadaci 848-857): f(x)=sinx+cosx. f(x) = \sin x + \cos x .


REŠENJE ZADATKA

Određujemo domen i periodičnost funkcije. Funkcija je definisana za sve realne brojeve. Kako su funkcije sinx \sin x i cosx \cos x periodične sa osnovnim periodom 2π, 2\pi , i funkcija f(x) f(x) je periodična sa istim periodom. Zbog toga ćemo funkciju ispitivati na intervalu [0,2π]. [0, 2\pi] .

D=R,T=2πD = \mathbb{R}, \quad T = 2\pi

Radi lakšeg ispitivanja, transformisaćemo funkciju množenjem i deljenjem sa 2, \sqrt{2} , koristeći adicionu formulu za sinus.

f(x)=2(22sinx+22cosx)=2(sinxcosπ4+cosxsinπ4)=2sin(x+π4)f(x) = \sqrt{2} \left( \frac{\sqrt{2}}{2} \sin x + \frac{\sqrt{2}}{2} \cos x \right) = \sqrt{2} \left( \sin x \cos \frac{\pi}{4} + \cos x \sin \frac{\pi}{4} \right) = \sqrt{2} \sin\left(x + \frac{\pi}{4}\right)

Nule funkcije dobijamo kada izjednačimo funkciju sa nulom.

f(x)=0    sin(x+π4)=0    x+π4=kπ    x=π4+kπ,kZf(x) = 0 \iff \sin\left(x + \frac{\pi}{4}\right) = 0 \implies x + \frac{\pi}{4} = k\pi \implies x = -\frac{\pi}{4} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

Na posmatranom intervalu [0,2π] [0, 2\pi] nule funkcije su:

x1=3π4,x2=7π4x_1 = \frac{3\pi}{4}, \quad x_2 = \frac{7\pi}{4}

Presek sa y-osom dobijamo za x=0. x = 0 .

f(0)=sin0+cos0=1f(0) = \sin 0 + \cos 0 = 1

Znak funkcije zavisi od znaka sinusa na posmatranom intervalu [0,2π]. [0, 2\pi] .

f(x)>0za x[0,3π4)(7π4,2π]f(x)<0za x(3π4,7π4)\begin{aligned} f(x) > 0 &\quad \text{za } x \in \left[0, \frac{3\pi}{4}\right) \cup \left(\frac{7\pi}{4}, 2\pi\right] \\ f(x) < 0 &\quad \text{za } x \in \left(\frac{3\pi}{4}, \frac{7\pi}{4}\right) \end{aligned}

Proveravamo parnost funkcije. Funkcija nije ni parna ni neparna.

f(x)=sin(x)+cos(x)=sinx+cosx±f(x)f(-x) = \sin(-x) + \cos(-x) = -\sin x + \cos x \neq \pm f(x)

Računamo prvi izvod funkcije da bismo odredili monotonost i ekstremne vrednosti. Izvod takođe možemo transformisati na sličan način kao i samu funkciju.

f(x)=(sinx+cosx)=cosxsinx=2cos(x+π4)f'(x) = (\sin x + \cos x)' = \cos x - \sin x = \sqrt{2} \cos\left(x + \frac{\pi}{4}\right)

Nule prvog izvoda (stacionarne tačke) dobijamo izjednačavanjem prvog izvoda sa nulom.

f(x)=0    cos(x+π4)=0    x+π4=π2+kπ    x=π4+kπ,kZf'(x) = 0 \iff \cos\left(x + \frac{\pi}{4}\right) = 0 \implies x + \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{2} + k\pi \implies x = \frac{\pi}{4} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

Na intervalu [0,2π] [0, 2\pi] stacionarne tačke su:

x1=π4,x2=5π4x_1 = \frac{\pi}{4}, \quad x_2 = \frac{5\pi}{4}

Određujemo znak prvog izvoda na intervalu [0,2π] [0, 2\pi] radi utvrđivanja monotonosti.

f(x)>0    x[0,π4)(5π4,2π](funkcija raste)f(x)<0    x(π4,5π4)(funkcija opada)\begin{aligned} f'(x) > 0 &\implies x \in \left[0, \frac{\pi}{4}\right) \cup \left(\frac{5\pi}{4}, 2\pi\right] \quad (\text{funkcija raste}) \\ f'(x) < 0 &\implies x \in \left(\frac{\pi}{4}, \frac{5\pi}{4}\right) \quad (\text{funkcija opada}) \end{aligned}

Na osnovu promene znaka prvog izvoda, funkcija ima maksimum u x=π4 x = \frac{\pi}{4} i minimum u x=5π4. x = \frac{5\pi}{4} .

Pmax=(π4,f(π4))=(π4,2)Pmin=(5π4,f(5π4))=(5π4,2)\begin{aligned} P_{\max} &= \left(\frac{\pi}{4}, f\left(\frac{\pi}{4}\right)\right) = \left(\frac{\pi}{4}, \sqrt{2}\right) \\ P_{\min} &= \left(\frac{5\pi}{4}, f\left(\frac{5\pi}{4}\right)\right) = \left(\frac{5\pi}{4}, -\sqrt{2}\right) \end{aligned}

Računamo drugi izvod funkcije za određivanje konveksnosti i prevojnih tačaka.

f(x)=(cosxsinx)=sinxcosx=f(x)f''(x) = (\cos x - \sin x)' = -\sin x - \cos x = -f(x)

Drugi izvod je jednak nuli tamo gde je i sama funkcija jednaka nuli. Znak drugog izvoda je suprotan znaku funkcije.

f(x)=0    x=3π4,x=7π4f(x)>0    x(3π4,7π4)(konveksna, )f(x)<0    x[0,3π4)(7π4,2π](konkavna, )\begin{aligned} f''(x) = 0 &\implies x = \frac{3\pi}{4}, \quad x = \frac{7\pi}{4} \\ f''(x) > 0 &\implies x \in \left(\frac{3\pi}{4}, \frac{7\pi}{4}\right) \quad (\text{konveksna, } \cup) \\ f''(x) < 0 &\implies x \in \left[0, \frac{3\pi}{4}\right) \cup \left(\frac{7\pi}{4}, 2\pi\right] \quad (\text{konkavna, } \cap) \end{aligned}

Funkcija je neprekidna na celom domenu i periodična, pa nema vertikalne, horizontalne ni kose asimptote.

Nema asimptota.\text{Nema asimptota.}

Na osnovu svih dobijenih podataka, crta se grafik funkcije koji predstavlja sinusoidu pomerenu ulevo za π4 \frac{\pi}{4} i sa amplitudom 2. \sqrt{2} .

f(x)=2sin(x+π4)f(x) = \sqrt{2} \sin\left(x + \frac{\pi}{4}\right)

Balkan Tutor Sva Prava Zadržana © 2026

Politika privatnosti