Исследование тригонометрической функции
Если функция зависит от угла, её производная содержит синус и косинус. Критические точки — корни тригонометрического уравнения, но берут только те, что лежат на промежутке угла из условия. На таком промежутке табличное значение обычно встречается один раз, а знак производной находят по множителям.
Корни производной — только на промежутке угла
, (таблица производных).
- Запишите промежуток угла из смысла задачи: угол наклона стенки , угол треугольника .
- Найдите и сведите её к одной функции угла (косинус двойного угла).
- Разложите на множители и возьмите корни на промежутке (табличные значения).
- Знак слева и справа от корня найдите по множителям: на промежутке угла часть из них положительна.
Площадь как функция угла
Жёлоб согнут из полосы: дно шириной и две стенки шириной под углом к дну. Сечение — равнобокая трапеция с высотой и большим основанием . Её площадь .
. На множитель положителен, и знак — знак .
Пример
Из полосы жести шириной 36 см делают открытый сверху жёлоб. Полосу сгибают вдоль двух линий на три части по 12 см и загибают боковые части вверх под одним и тем же углом к дну, . Найдите наибольшую площадь поперечного сечения жёлоба. Ответ обоснуйте.
- 1.Высота трапеции , большее основание . , .
- 2..
- 3., поэтому знак — знак . На промежутке только при .
- 4.При и ; при . возрастает, потом убывает, поэтому — наибольшее значение.
- 5..
Ответ: см²
Угол в градусах
Угол из условия можно оставить в градусах. Если — угол в градусах, то в радианах он равен . Поэтому производная по градусам равна производной по радианам, умноженной на положительное число . Знаки производной и критические точки от этого не меняются, а значение функции в точке от единиц угла не зависит.
Жёлоб: угол стенок и площадь
Синус, косинус или тангенс и линейное слагаемое
У функции производная . Она равна нулю, когда . Для так же решают . Для производная , и уравнение — . Из корней возьмите те, что лежат на отрезке, и сравните знаки по обе стороны.
Если корня на отрезке нет, функция монотонна, и ответ — на конце отрезка. Если , у уравнения для синуса или косинуса корней нет вовсе: функция монотонна на всей прямой, и точек экстремума у неё нет. Слагаемые с в условии в критической точке обычно сокращаются, и ответ — число без .
Пример
Найдите наибольшее значение функции на отрезке .
- 1..
- 2.На косинус убывает от 1 до 0 и равен только при .
- 3.При и ; при . Функция возрастает, потом убывает.
- 4.Наибольшее значение — .
Ответ:
Проверьте себя
00