Конечно, давайте разберемся с графиком функции ( y = \tan(2x) ).
Основные свойства функции ( y = \tan(x) )
Сначала вспомним основные свойства функции тангенс:
- Периодичность: ( \tan(x) ) имеет период ( \pi ). Это значит, что ( \tan(x + \pi) = \tan(x) ).
- Асимптоты: Функция ( \tan(x) ) имеет вертикальные асимптоты в точках ( x = \frac{\pi}{2} + k\pi ), где ( k ) — целое число.
- Нули функции: ( \tan(x) ) равна нулю в точках ( x = k\pi ), где ( k ) — целое число.
- Поведение: Между асимптотами функция возрастает от (-\infty) до (+\infty).
Преобразование функции ( y = \tan(2x) )
Теперь рассмотрим, как изменяется график при переходе от ( y = \tan(x) ) к ( y = \tan(2x) ).
Период:
- У функции ( y = \tan(2x) ) период изменится. Новый период будет равен ( \frac{\pi}{2} ), потому что ( \tan(2(x + \frac{\pi}{2})) = \tan(2x + \pi) = \tan(2x) ).
- Таким образом, функция повторяется каждые ( \frac{\pi}{2} ), что в два раза чаще, чем у оригинальной функции ( y = \tan(x) ).
Асимптоты:
- Асимптоты теперь будут в точках, где аргумент функции ( 2x ) равен ( \pi/2 + k\pi ). То есть ( 2x = \frac{\pi}{2} + k\pi ).
- Решим это уравнение относительно ( x ): ( x = \frac{\pi}{4} + \frac{k\pi}{2} ).
- Таким образом, асимптоты будут в точках ( x = \frac{\pi}{4} + \frac{k\pi}{2} ).
Нули функции:
- Нули функции ( y = \tan(2x) ) будут в точках, где ( 2x = k\pi ). То есть ( x = \frac{k\pi}{2} ).
- Таким образом, нули будут в точках ( x = \frac{k\pi}{2} ).
График:
- График функции ( y = \tan(2x) ) является сжатием графика ( y = \tan(x) ) по оси ( x ) в два раза. Это значит, что все особенности (асимптоты, нули, возрастающие и убывающие участки) будут встречаться в два раза чаще.
Построение графика
- Определите асимптоты: Вертикальные линии ( x = \frac{\pi}{4} + \frac{k\pi}{2} ) (где ( k ) — целое число).
- Определите нули: Точки ( x = \frac{k\pi}{2} ).
- Нарисуйте одну периодическую часть: Между двумя соседними асимптотами, например от ( x = -\frac{\pi}{4} ) до ( x = \frac{\pi}{4} ).
- Повторите: Копируйте эту часть графика, сдвигая её на ( \frac{\pi}{2} ) влево и вправо, чтобы получить полную картину.
Заключение
Функция ( y = \tan(2x) ) является сжатием функции ( y = \tan(x) ) по горизонтали в два раза. Этот сдвиг изменяет период функции и делает её осцилляции более частыми. График ( y = \tan(2x) ) будет иметь вертикальные асимптоты в точках ( x = \frac{\pi}{4} + \frac{k\pi}{2} ) и нули в точках ( x = \frac{k\pi}{2} ).