- y = sin x, y = cos x və y = tg x qrafiklərini təsvir etmək: dövr, cüt-təklik, simmetriya oxları və mərkəzləri, monotonluq aralıqları, ən böyük və ən kiçik qiymətlər.
- ωx + φ-yə bir dəyişən kimi baxaraq y = A sin(ωx + φ) + b funksiyasının dövrünü, ən böyük və ən kiçik qiymətlərini, monotonluq aralıqlarını və simmetriyasını tapmaq.
- A, ω, φ və b-ni qrafikdən oxumaq və qrafiki y = sin x-dən istənilən ardıcıllıqla sürüşdürmə və sıxılma ilə almaq.
- Verilmiş aralıqda sadə triqonometrik tənlik və bərabərsizlikləri qrafik və ya vahid çevrə ilə həll etmək.
Qabarma və çəkilmə, dəyişən cərəyan, fırlanan təkərin üzərindəki nöqtə — təkrarlanan hər şey sinusoida ilə təsvir olunur. Çin dərsliklərində bu mövzu 三角函数的图像与性质 (triqonometrik funksiyaların qrafikləri və xassələri) adlanır və CSCA tipli testlərdə bir neçə sualda birdən yoxlanılır: dövr, funksiyanın harada artdığı, hansı düz xəttin simmetriya oxu olduğu, qrafikin necə sürüşdürüldüyü. Bu dərsdə belə sualları qrafikdən, demək olar ki, hesablamasız cavablandırmağı öyrənəcəksən. Xüsusi bucaqların qiymətləri, eyniliklər və a sin x + b cos x = R sin(x + φ) düsturu «Triqonometrik funksiyalar və eyniliklər», qrafiklərin ümumi sürüşdürülməsi və dartılması isə «Funksiyalar və onların xassələri» dərsindədir.
sin x, cos x və tg x funksiyalarının qrafikləri
Təyin oblastındakı hər x üçün f(x + T) = f(x) olarsa, f funksiyası T ≠ 0 dövrlü dövri funksiya adlanır. Ən kiçik müsbət dövr (最小正周期) CSCA suallarında sadəcə «dövr» adlanır: sin x və cos x üçün 2π, tg x üçün π.
Vahid çevrəni «aç»: x bucağına uyğun nöqtənin koordinatları (cos x; sin x)-dir, ona görə x 0-dan 2π-yə qədər dəyişdikcə sin x hündürlüyü 0 → 1 → 0 → −1 → 0 yolunu keçir. Bu, sinusoidadır (正弦曲线). Çinli şagirdlər bir dövrü beş nöqtə üsulu (五点法) ilə çəkirlər: x = 0, π/2, π, 3π/2, 2π nöqtələrində qiymətlər 0, 1, 0, −1, 0-dır. Kosinusoida eyni dalğanın π/2 qədər sola sürüşdürülmüş halıdır, çünki cos x = sin(x + π/2); onun beş qiyməti 1, 0, −1, 0, 1-dir. Tangensoida isə fərqlidir: o, məhdud deyil və cos x = 0 olan x = π/2 + kπ nöqtələrində qırılır; bu düz xətlər onun şaquli asimptotlarıdır.
| Xassə | y = sin x | y = cos x | y = tg x |
|---|---|---|---|
| Təyin oblastı | ℝ | ℝ | x ≠ π/2 + kπ |
| Qiymətlər çoxluğu | [−1; 1] | [−1; 1] | ℝ |
| Dövr | 2π | 2π | π |
| Cüt-təklik | tək | cüt | tək |
| Ən böyük qiymət 1 | x = π/2 + 2kπ | x = 2kπ | — |
| Ən kiçik qiymət −1 | x = −π/2 + 2kπ | x = π + 2kπ | — |
| Artma aralıqları | [−π/2 + 2kπ; π/2 + 2kπ] | [−π + 2kπ; 2kπ] | (−π/2 + kπ; π/2 + kπ) |
| Azalma aralıqları | [π/2 + 2kπ; 3π/2 + 2kπ] | [2kπ; π + 2kπ] | — |
| Simmetriya oxları | x = π/2 + kπ | x = kπ | yoxdur |
| Simmetriya mərkəzləri | (kπ; 0) | (π/2 + kπ; 0) | (kπ/2; 0) |
- x₀y = sin x və ya y = cos x əyrisinin (ümumən istənilən sinusoidanın) nöqtəsinin absisi
- ±1ən böyük və ya ən kiçik qiymət: oxlar təpələrdən və çökəkliklərdən keçir
- 0orta xəttin qiyməti: simmetriya mərkəzləri əyrinin sıfırlarıdır
sin x üçün oxlar x = π/2 + kπ, mərkəzlər (kπ; 0); cos x üçün oxlar x = kπ, mərkəzlər (π/2 + kπ; 0)-dır. Qonşu oxlar arasındakı məsafə T/2, ox ilə ən yaxın mərkəz arasındakı məsafə T/4-dür. Tangensoidanın oxu yoxdur, mərkəzləri isə (kπ/2; 0) nöqtələridir.
1) [0; 2π] parçasında y = sin x harada artır, y = cos x harada azalır?
2) sin 1, sin 2 və sin 3 ədədlərini artan sıra ilə düz (bucaqlar radianla verilib).
3) y = tg x bütün təyin oblastında artandırmı? x = π/4 düz xətti y = sin x qrafikinin simmetriya oxudurmu?
Həllini göstərHəllini gizlət
2) Hər bucağı sinusun artdığı [0; π/2] parçasına gətir: sin 2 = sin(π − 2) ≈ sin 1,14 və sin 3 = sin(π − 3) ≈ sin 0,14. 0,14 < 1 < 1,14 olduğundan: sin 3 < sin 1 < sin 2.
3) Xeyr: 3π/4 > π/4 olsa da, tg(π/4) = 1, tg(3π/4) = −1. Tangens yalnız hər bir (−π/2 + kπ; π/2 + kπ) aralığında artır. sin(π/4) = √2/2 isə nə 1, nə də −1-dir, ona görə x = π/4 ox deyil; ən yaxın ox x = π/2-dir.
y = A sin(ωx + φ) + b: amplitud, dövr, faza
A > 0 və ω > 0 olduqda y = A sin(ωx + φ) + b funksiyasında A amplitud (振幅), T = 2π/ω dövr, f = 1/T tezlik (频率), ωx + φ faza (相位), φ isə başlanğıc fazadır (初相), yəni x = 0 olanda faza. y = b düz xətti orta xətdir: qrafik b − A ilə b + A arasında rəqs edir.
- Aamplitud (A > 0); A < 0 olduqda |A| götürülür — ən böyük və ən kiçik qiymətlər yer dəyişir
- ωbucaq tezliyi (ω > 0); dövrü yalnız o təyin edir
- φbaşlanğıc faza; qrafiki yana sürüşdürür, T-ni dəyişmir
- bşaquli sürüşdürmə: orta xətt y = b-dir
Ümumi halda T = 2π/|ω|. Eyni düsturlar y = A cos(ωx + φ) + b üçün də doğrudur; y = A tg(ωx + φ) üçün dövr π/|ω|-dır.
1) y = 3 sin(2x − π/3) + 1: dövrü, ən böyük və ən kiçik qiymətləri və onların alındığı nöqtələri tap.
2) y = −2 cos(x/2): dövrü və maksimum nöqtələrini tap.
3) y = tg(3x + π/4): dövrü və təyin oblastını tap.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) T = 2π ÷ (1/2) = 4π. A = −2 < 0 olduğundan ən böyük qiymət 2 cos(x/2) = −1 olanda alınır: x/2 = π + 2kπ, x = 2π + 4kπ.
3) T = π/3. Tangens üçün 3x + π/4 ≠ π/2 + kπ olmalıdır, yəni 3x ≠ π/4 + kπ və x ≠ π/12 + kπ/3.
y = A sin(ωx + φ) funksiyasının monotonluq aralıqlarını, oxlarını və mərkəzlərini tapmaq üçün Çin dərslikləri bütöv əvəzləmə (整体代换) üsulundan istifadə edir: t = ωx + φ işarə et, cədvəldən sin t üçün məlum şərti yaz və onu x-ə nəzərən həll et.
- ωx + φbir dəyişən (t) kimi baxılan faza
- kistənilən tam ədəd (k ∈ Z)
A > 0, ω > 0 üçün. Azalan: π/2 + 2kπ ≤ ωx + φ ≤ 3π/2 + 2kπ. Kosinus üçün kosinusun şərtləri götürülür: artan −π + 2kπ ≤ ωx + φ ≤ 2kπ, ox ωx + φ = kπ, mərkəz ωx + φ = π/2 + kπ.
1) y = 2 sin(2x + π/6) funksiyasının artma aralıqlarını tap.
2) y = sin(2x − π/4) qrafikinin simmetriya oxlarını və mərkəzlərini tap.
3) x ∈ [0; π/2] olduqda y = 2 sin(2x + π/6) funksiyasının qiymətlər çoxluğunu tap.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) Oxlar: 2x − π/4 = π/2 + kπ ⇒ x = 3π/8 + kπ/2. Mərkəzlər: 2x − π/4 = kπ ⇒ x = π/8 + kπ/2, yəni (π/8 + kπ/2; 0) nöqtələri.
3) x ∈ [0; π/2] olduqda t = 2x + π/6 fazası [π/6; 7π/6] parçasını keçir. Orada sin t 1/2-dən 1-ə qədər artır (t = π/2-də) və −1/2-yə qədər azalır, ona görə sin t ∈ [−1/2; 1] və y ∈ [−1; 2]. Yalnız uc qiymətlər, y(0) = 1 və y(π/2) = −1, içəridəki maksimumu buraxardı.
f(x) = 2 cos(2x − π/3). Hansı fikir doğrudur?
A) f-in ən kiçik müsbət dövrü 2π-dir.
B) f-in qrafiki x = π/6 düz xəttinə nəzərən simmetrikdir.
C) f [0; π/2] parçasında azalandır.
D) (π/6; 0) nöqtəsi f-in qrafikinin simmetriya mərkəzidir.
Həllini göstərHəllini gizlət
Qrafikin oxunması və çevrilməsi
- 1A və b — hündürlüklərdən
A = (max − min)/2 və b = (max + min)/2.
- 2ω — üfüqi məsafələrdən
Maksimumdan növbəti minimuma qədər T/2, orta xətt üzərindəki nöqtədən növbəti maksimuma qədər T/4 məsafə var. Sonra ω = 2π/T.
- 3φ — bir məlum nöqtədən
Ən yaxşısı ən yüksək nöqtədir (x₁; max): ωx₁ + φ = π/2 + 2kπ. Və ya qrafikin yuxarı qalxdığı orta xətt nöqtəsi: ωx₀ + φ = 2kπ. Qrafikin aşağı endiyi orta xətt nöqtəsi isə ωx₀ + φ = π + 2kπ verir — bunları qarışdırmaq asandır, ona görə istiqaməti yoxla.
- 4k-nı şərtə görə seç
φ-ni verilmiş aralığa (məsələn, |φ| < π/2) salan k-nı götür və qrafikin daha bir nöqtəsini yoxla.
1) y = A sin(ωx + φ) + b (A > 0, ω > 0, |φ| < π/2) qrafikinin ən yüksək nöqtəsi (π/6; 3), növbəti ən alçaq nöqtəsi isə (2π/3; −1)-dir (şəklə bax). Funksiyanı tap.
2) y = 2 sin(ωx + φ) (ω > 0, |φ| < π/2) qrafiki (π/8; 0) nöqtəsindən yuxarı qalxır, növbəti ən yüksək nöqtəsi isə (3π/8; 2)-dir. ω və φ-ni tap.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) T/4 = 3π/8 − π/8 = π/4, deməli T = π və ω = 2. Qrafik (π/8; 0) nöqtəsindən yuxarı qalxır: 2 · π/8 + φ = 2kπ ⇒ φ = −π/4. Deməli, y = 2 sin(2x − π/4).
- x + φφ > 0 olduqda sola φ qədər, φ < 0 olduqda sağa |φ| qədər sürüşdürmə: «sola — üstəgəl, sağa — çıx» (左加右减)
- ωxabsislər 1/ω-ya vurulur (ordinatlar dəyişmir): ω > 1 olduqda sıxılma, 0 < ω < 1 olduqda dartılma
- A, bordinatlar A-ya vurulur, sonra qrafik b qədər yuxarı qalxır: «yuxarı — üstəgəl, aşağı — çıx» (上加下减)
Digər ardıcıllıq — əvvəl sıxılma, sonra sürüşdürmə — də mümkündür, amma onda sürüşdürmə φ/ω olur, çünki sin(ωx + φ) = sin ω(x + φ/ω): sürüşdürmə həmişə ωx-ə deyil, x-in özünə tətbiq olunur.
1) y = sin(3x − π/4) qrafikini almaq üçün y = sin 3x qrafikini necə sürüşdürmək lazımdır?
2) y = sin(2x + π/3) qrafikini y = sin x qrafikindən hər iki ardıcıllıqla al.
3) y = cos 2x qrafiki sağa π/8 qədər sürüşdürülür. Yeni funksiyanı yaz.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) Əvvəl sürüşdürmə: sola π/3 qədər sürüşdürmə y = sin(x + π/3) verir; absisləri iki dəfə kiçiltdikdə y = sin(2x + π/3) alınır. Əvvəl sıxılma: absislərin iki dəfə kiçildilməsi y = sin 2x verir; sonra sola π/6 qədər sürüşdür: sin 2(x + π/6) = sin(2x + π/3).
3) x-i x − π/8 ilə əvəz et: y = cos 2(x − π/8) = cos(2x − π/4).
y = sin 2x qrafikini almaq üçün y = cos 2x qrafikini necə sürüşdürmək olar?
A) sola π/4 qədər B) sağa π/4 qədər C) sağa π/2 qədər D) sola π/2 qədər
Həllini göstərHəllini gizlət
Aralıqda sadə tənlik və bərabərsizliklər
Funksiyalar dövri olduğundan triqonometrik tənliyin sonsuz sayda kökü var. CSCA sualları adətən köklərin verilmiş aralıqdakı qiymətlərini və ya sayını soruşur: əvvəlcə bir dövrdəki kökləri tap, sonra dövrləri əlavə et.
- averilmiş ədəd; sinus və kosinus üçün kök yalnız |a| ≤ 1 olduqda var
- arcsin a[−π/2; π/2] parçasından sinusu a olan bucaq (arccos a ∈ [0; π], arctg a ∈ (−π/2; π/2))
- kistənilən tam ədəd (k ∈ Z)
|a| < 1 olduqda sin x = a tənliyinin hər dövrdə x = π/2 + 2kπ oxuna nəzərən simmetrik iki kökü, cos x = a tənliyinin x = 2kπ-yə nəzərən simmetrik iki kökü var; tg x = a tənliyinin isə hər π dövründə bir kökü var.
1) [0; 2π] parçasında sin x = √3/2 tənliyini həll et.
2) [0; 2π] parçasında 2 cos x + 1 = 0 tənliyini həll et.
3) (0; 2π) aralığında tg x = −1 tənliyini həll et.
4) [0; π] parçasında sin(2x − π/6) = 1/2 tənliyini həll et.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) cos x = −1/2: x = ±2π/3 + 2kπ; [0; 2π]-də: x = 2π/3 və ya 4π/3.
3) x = −π/4 + kπ; (0; 2π)-də: x = 3π/4 və ya 7π/4 — uzunluğu π olan hər aralıqda bir kök.
4) t = 2x − π/6 işarə et. x ∈ [0; π] olduqda t ∈ [−π/6; 11π/6]. sin t = 1/2 tənliyindən t = π/6 və ya 5π/6 (13π/6 artıq böyükdür), deməli 2x = π/3 və ya π: x = π/6 və ya π/2.
- 1Əvəzləmə
Arqument ωx + φ-dirsə, t = ωx + φ işarə et və t-nin keçdiyi aralığı tap.
- 2Sərhəd nöqtələri
Həmin aralıqda sin t = a (və ya cos t = a) tənliyini həll et: bu nöqtələr aralığı hissələrə bölür.
- 3Qrafikdən oxu
Əyrinin y = a düz xəttindən yuxarıda (və ya aşağıda) olduğu hissələri saxla. Vahid çevrədə: sinus üçün y = a üfüqi düz xəttindən yuxarı, kosinus üçün x = a şaquli düz xəttindən sağ tərəf.
- 4x-ə qayıt
x-ə nəzərən həll et və ucları yoxla: ≥ olduqda uclar daxildir, > olduqda yox.
Verilmiş aralıqda həll et:
1) [0; 2π]-də sin x ≥ 1/2;
2) [0; 2π]-də cos x < √2/2;
3) (−π/2; π/2)-də tg x > 1.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) cos x = √2/2 bərabərliyi π/4 və 7π/4 nöqtələrində ödənir; onların arasında kosinusoida bu səviyyədən aşağıdadır: (π/4; 7π/4).
3) tg x (−π/2; π/2)-də artır və tg(π/4) = 1: (π/4; π/2).
[0; 2π] parçasında cos x ≥ 1/2 bərabərsizliyinin həllər çoxluğu hansıdır?
A) [0; π/3] B) [π/3; 5π/3] C) [0; π/3] ∪ [5π/3; 2π] D) [0; π/6] ∪ [11π/6; 2π]
Həllini göstərHəllini gizlət
CSCA bu mövzunu necə soruşur
Qrafik sualları tez-tez verilir və çox vaxt «hansı fikir doğrudur» şəklində olur. Əsas terminləri ingilis və çin dillərində tanı:
| Termin (ingiliscə) | 中文 | Pinyin |
|---|---|---|
| sinus / kosinus / tangens funksiyası — sine / cosine / tangent function | 正弦 / 余弦 / 正切函数 | zhèngxián / yúxián / zhèngqiē hánshù |
| ən kiçik müsbət dövr — smallest positive period | 最小正周期 | zuìxiǎo zhèng zhōuqī |
| amplitud — amplitude | 振幅 | zhènfú |
| tezlik — frequency | 频率 | pínlǜ |
| faza / başlanğıc faza — phase / initial phase | 相位 / 初相 | xiàngwèi / chūxiàng |
| simmetriya oxu — axis of symmetry | 对称轴 | duìchènzhóu |
| simmetriya mərkəzi — centre of symmetry | 对称中心 | duìchèn zhōngxīn |
| artma aralığı — increasing interval | 单调递增区间 | dāndiào dìzēng qūjiān |
| ən böyük / ən kiçik qiymət — maximum / minimum value | 最大值 / 最小值 | zuìdàzhí / zuìxiǎozhí |
| funksiyanın sıfırı — zero of a function | 零点 | língdiǎn |
| paralel köçürmə (sürüşdürmə) — translation (shift) | 平移 | píngyí |
| dartılma / sıxılma — stretch / compression | 伸缩 | shēnsuō |
| beş nöqtə üsulu — five-point method | 五点法 | wǔdiǎnfǎ |
| triqonometrik tənlik — trigonometric equation | 三角方程 | sānjiǎo fāngchéng |
Tipik sual növləri və vaxta qənaət yolları (bir suala təxminən 75 s):
- Dövr və ən böyük-ən kiçik qiymətlər: T = 2π/|ω| (tg üçün π/|ω|); max = b + |A|, min = b − |A|; heç vaxt ω-ya vurma.
- «Hansı fikir doğrudur»: təklif olunan oxu və ya mərkəzi f(x₀)-ı hesablayaraq yoxla: b ± A — ox, b — mərkəz.
- Monotonluq aralıqları: t = ωx + φ-ni cədvəldəki aralıqlarda yerinə qoy; ω < 0 olduqda əvvəlcə funksiyanı çevir.
- Sürüşdürmələr: ω-nı mötərizədən çıxar — y = sin(ωx + φ) φ/ω qədər sürüşdürülmüş y = sin ωx-dir; müqayisədən əvvəl funksiyaların adlarını eyniləşdir.
- Qrafik → düstur: A və b hündürlüklərdən, T maksimumdan minimuma (T/2) və ya orta xətdən maksimuma (T/4) məsafədən, φ ən yüksək nöqtədən.
- Aralıqda tənlik və bərabərsizliklər: əvvəlcə t = ωx + φ-nin aralığını tap, sonra əyrinin y = a düz xətti ilə görüşdüyü yerləri say.
Əsas fikirlər
- sin x və cos x: dövr 2π, qiymətlər [−1; 1]; sin tək, cos cütdür; tg x: dövr π, tək, hər (−π/2 + kπ; π/2 + kπ) aralığında artan.
- Simmetriya oxları ən yüksək və ən alçaq nöqtələrdən, simmetriya mərkəzləri orta xətt üzərindəki nöqtələrdən keçir.
- y = A sin(ωx + φ) + b (A, ω > 0): T = 2π/ω, qiymətlər b − A-dan b + A-ya qədər.
- Monotonluq aralıqları, oxlar və mərkəzlər: t = ωx + φ-ni sin t üçün şərtlərdə yerinə qoy.
- y = sin(ωx + φ) φ/ω qədər sürüşdürülmüş y = sin ωx-dir (φ > 0 olduqda sola): əvvəlcə ω-nı mötərizədən çıxar.
- Aralıqda əvvəlcə t = ωx + φ-nin aralığını tap; sin x = a tənliyinin ikinci kökü π − arcsin a, cos x = a tənliyininki −arccos a-dır.
Özünü yoxla
12 sual. Hər düzgün cavab XP qazandırır.
Mövzu testi: 20 sual · 25 dəq
Dərsi bitirdin? Bu mövzu üzrə vaxtlı testlə biliyini yoxla.