Давайте решим эту задачу по функции \( y = \cos\left(\frac{1}{2} x\right) \) шаг за шагом.
а) Область определения
Область определения функции — это значения \( x \), при которых функция определена. Функция \( \cos(x) \) определена для всех действительных чисел, значит:
Область определения: \( x \in (-\infty; +\infty) \)
б) Область значений
Область значений — это все возможные значения, которые может принимать функция. Так как косинус всегда принимает значения от -1 до 1:
Область значений: \( y \in [-1; 1] \)
в) Найдите положительный период
Период функции \( y = \cos(kx) \) определяется как:
\[ T = \frac{2\pi}{k} \]
Для нашей функции \( k = \frac{1}{2} \).
Следовательно, период будет:
\[ T = \frac{2\pi}{\frac{1}{2}} = 4\pi \]
Положительный период: \( T = 4\pi \)
г) Промежутки убывания
Функция убывает на промежутках, где ее производная \( y' \) меньше нуля. Найдем производную:
\[ y' = -\sin\left(\frac{1}{2} x\right) \cdot \frac{1}{2} = -\frac{1}{2} \sin\left(\frac{1}{2} x\right) \]
Функция убывает, когда \( \sin\left(\frac{1}{2} x\right) > 0 \). Это происходит, когда:
\[ \frac{1}{2} x \in (2k\pi; (2k + 1)\pi), \; k \in \mathbb{Z} \]
Перемножив на 2, получим:
\[ x \in (4k\pi; (4k + 2)\pi) \]
Таким образом, функции убывает на промежутках:
Промежутки убывания: \( (4k\pi; (4k + 2)\pi), \; k \in \mathbb{Z} \)
д) Промежутки знакопостоянства
Функция \( y = \cos\left(\frac{1}{2} x\right) \) будет постоянной, когда ее производная равна нулю:
\[ -\frac{1}{2} \sin\left(\frac{1}{2} x\right) = 0 \]
Это происходит, когда:
\[ \sin\left(\frac{1}{2} x\right) = 0 \]
Решим:
\[ \frac{1}{2} x = k\pi \implies x = 2k\pi, \; k \in \mathbb{Z} \]
Здесь функция не изменяет знак, т.к. косинус меняет знак между пиками.
Промежутки знакопостоянства: \( x \in (2k\pi, (2k + 1)\pi), \; k \in \mathbb{Z} \)
е) Четность или нечетность
Функция \( y = \cos\left(\frac{1}{2} x\right) \) является четной функцией, если выполняется условие:
\[ f(-x) = f(x) \]
Проверим:
\[ y(-x) = \cos\left(\frac{1}{2} (-x)\right) = \cos\left(-\frac{1}{2} x\right) = \cos\left(\frac{1}{2} x\right) = y(x) \]
Таким образом, функция четная.
Четность функции: Четная
Теперь у нас есть полное решение для поставленной задачи! Если у вас остались вопросы, пожалуйста, задавайте!