Чтобы построить график функции ( y = |\cos|x|| ), следует выполнить несколько шагов:
Понимание функции:
- Начнем с внутренней функции ( |x| ). Это модуль ( x ), который всегда возвращает неотрицательное значение:
[
|x| = \begin{cases}
x, & \text{если } x \geq 0 \
-x, & \text{если } x < 0
\end{cases}
]
- Затем, применим к результату ( |x| ) функцию косинуса: ( \cos(|x|) ). Косинус — это периодическая функция, где (\cos(t) = \cos(-t)), поэтому (\cos(|x|) = \cos(x)) для всех ( x ).
- Наконец, применим модуль к результату: ( |\cos(|x|)| ). Поскольку (\cos(x)) колеблется от -1 до 1, модуль ( |\cos(x)| ) всегда будет от 0 до 1.
Анализ поведения функции:
- Функция ( \cos(x) ) периодическая с периодом ( 2\pi ).
- Модуль ( |\cos(x)| ) будет также периодической с периодом ( 2\pi ), но значения будут всегда неотрицательными.
- Функция (|\cos(|x|)|) будет симметрична относительно оси ( y ), так как ( |x| ) делает все ( x ) положительными, а ( |\cos(x)| ) делает все значения косинуса положительными.
Построение графика:
- Начнем с графика ( y = \cos(x) ). Он колеблется от -1 до 1 с периодом ( 2\pi ).
- Преобразуем его в ( y = |\cos(x)| ). В этом случае все отрицательные значения косинуса станут положительными. График будет выглядеть как привычный косинус, но все части, где (\cos(x)) был отрицательным, "отражены" вверх относительно оси ( x ).
- Теперь учтем ( |x| ). Для отрицательных ( x ), значения функции будут такими же, как и для положительных ( x ), из-за симметрии модульной функции по оси ( y ).
Итоговый график:
- График функции ( y = |\cos|x|| ) будет выглядеть как повторяющиеся "горки" или "арки", каждая из которых имеет вершины в точках ( x = k\pi ) (где ( k ) - целое число), с максимальным значением 1 и минимальным значением 0.
- Период этой функции остается ( 2\pi ), так как (|\cos(x)|) сохраняет периодичность косинуса.
- Функция симметрична относительно оси ( y ).
Для лучшего понимания, можно нарисовать график:
- Отметьте точки, где ( x = 0, \pm\pi, \pm2\pi, \pm3\pi, \ldots).
- В этих точках функция принимает значение 1.
- В точках ( x = \pm\pi/2, \pm3\pi/2, \ldots ), значение функции равно 0.
- Соедините точки плавными "волнами", повторяющимися каждые ( 2\pi ), и отразите отрицательные части вверх.
Таким образом, график будет состоять из повторяющихся U-образных сегментов, с максимумами в точках ( x = k\pi ) и минимумами в точках ( x = (2k+1)\pi/2 ).