Для того чтобы определить, возрастает или убывает функция \( y = \cos(x) \) на отрезке \( [2\pi; \frac{5\pi}{2}] \), нужно проанализировать производную функции.
Найдем производную функции \( y = \cos(x) \): \[ y' = -\sin(x) \]
Теперь исследуем знак производной на заданном отрезке. Функция будет возрастать там, где производная положительна (\( y' > 0 \)), и убывать там, где производная отрицательна (\( y' < 0 \)).
Найдем точки, в которых производная равна нулю: \[ -\sin(x) = 0 \Rightarrow \sin(x) = 0 \] Это происходит при \( x = n\pi \), где \( n \) — целое число.
На отрезке \( [2\pi; \frac{5\pi}{2}] \) значение \( n = 2 \) дает: \[ x = 2\pi \] Значение \( n = 3 \) дает: \[ x = 3\pi \] Однако \( 3\pi \) не попадает в отрезок \( [2\pi; \frac{5\pi}{2}] \).
Изучим поведение функции на отрезке \( [2\pi; \frac{5\pi}{2}] \):
- В начале отрезка, когда \( x = 2\pi \): \( y' = -\sin(2\pi) = 0 \).
- Внутри отрезка, например, для \( x = \frac{5\pi}{4} \) (что находится в пределах \( [2\pi; \frac{5\pi}{2}] \)): \[ y' = -\sin\left(\frac{5\pi}{4}\right) = -\left(-\frac{\sqrt{2}}{2}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2} > 0 \]
- В конце отрезка, когда \( x = \frac{5\pi}{2} \), \( y' = -\sin\left(\frac{5\pi}{2}\right) = -\sin\left(\frac{\pi}{2}\right) = -1 < 0 \).
Суммируя все вышеизложенное, можно сделать вывод, что функция \( y = \cos(x) \) на отрезке \( [2\pi; \frac{5\pi}{2}] \) сначала убывает, достигает минимума и затем начинает возрастать до значения \( \frac{5\pi}{2} \). Таким образом, на рассматриваемом отрезке функция убывает с \( x = 2\pi\) до \( x=\frac{5\pi}{2} \), где меняет свое направление.