TEKST ZADATKA
Ispitati tok i nacrtati grafike funkcija (zadaci 837-845): y=∣cosx∣.
REŠENJE ZADATKA
Po definiciji apsolutne vrednosti, funkciju možemo zapisati kao:
∣cosx∣={cosx,−cosx,za cosx≥0za cosx<0 Domen funkcije: Kosinusna funkcija je definisana za sve realne brojeve.
Parnost funkcije: Proveravamo da li je funkcija parna ili neparna.
f(−x)=∣cos(−x)∣=∣cosx∣=f(x) Pošto je f(−x)=f(x), funkcija je parna, što znači da je njen grafik simetričan u odnosu na y-osu.
Periodičnost: Osnovni period funkcije cosx je 2π. Međutim, zbog apsolutne vrednosti, negativni delovi grafika postaju pozitivni, pa se osnovni period smanjuje na pola.
f(x+π)=∣cos(x+π)∣=∣−cosx∣=∣cosx∣=f(x)⟹T=π Nule funkcije: Tražimo tačke u kojima grafik seče x-osu.
y=0⟺∣cosx∣=0⟺cosx=0⟺x=2π+kπ,k∈Z Znak funkcije: Zbog apsolutne vrednosti, funkcija je uvek nenegativna.
y≥0za svako x∈R Prvi izvod funkcije: Zbog periodičnosti (T=π) i parnosti, dovoljno je ispitati funkciju na intervalu [0,π]. Na ovom intervalu funkciju delimo na dva dela zbog apsolutne vrednosti.
y′={(cosx)′=−sinx,(−cosx)′=sinx,x∈[0,2π)x∈(2π,π] Monotonost na intervalu [0,π]:
x∈(0,2π)⟹y′=−sinx<0⟹funkcija opadax∈(2π,π)⟹y′=sinx>0⟹funkcija raste Ekstremne vrednosti: Iz promene znaka prvog izvoda zaključujemo da funkcija ima lokalni minimum u x=2π. U tačkama x=0 i x=π funkcija dostiže lokalni maksimum.
ymin=f(2π)=0ymax=f(0)=f(π)=1 Drugi izvod funkcije na intervalu [0,π]∖{2π}:
y′′={(−sinx)′=−cosx,(sinx)′=cosx,x∈(0,2π)x∈(2π,π) Konveksnost i konkavnost: Na intervalu (0,2π) je −cosx<0, a na intervalu (2π,π) je cosx<0. Funkcija je svuda konkavna i nema prevojnih tačaka.
y′′<0za svako x=2π+kπ Asimptote: Funkcija je neprekidna na celom domenu i periodična, pa nema vertikalne, horizontalne ni kose asimptote.
Grafik funkcije: Grafik se crta tako što se nacrta grafik funkcije y=cosx, a zatim se svi delovi grafika koji se nalaze ispod x-ose preslikaju simetrično u odnosu na x-osu (preklope se na gore). U tačkama x=2π+kπ grafik ima "šiljke" jer prvi izvod tu ne postoji.