Pokud pracujeme s trigonometrickými funkcemi, chtělo by to znát jednotkou kružnici (přejít na článek Jednotková kružnice).
Sinus
Funkce sinus bývá definována jako poměr protilehlé strany a přepony v pravoúhlém trojúhelníku. Grafem této funkce je sinusoida a jak vypadá vidíte na následujícím obrázku:
Vlastnosti funkce sinus:
- Definiční obor:
- Obor hodnot:
<-1, 1>
- Rostoucí v intervalu:
- Klesající v intervalu:
- Lichá funkce
- Omezená shora i zdola
- Periodická funkce s periodou
Rýsování grafu funkce sinus
Funkce sinus může mít následující podobu: . Proměnná a
určuje amplitudu funkce. Pokud amplituda není dána, je automaticky rovna 1
. Proměnná b
určuje periodu funkce a proměnná c
je posun funkce na ose x
(doleva, doprava). Poslední proměnná, tedy proměnná d
určuje posun na ose y
(dolů, nahoru).
1) Narýsujte graf funkce sin x
.
Funkce sinus standardně začíná v počátku a směřuje směrem nahoru. Amplituda je 1
a proto výška funkce je 1
. Perioda funkce je 2π
.
2) Narýsujte graf funkce 2sin(x)+2
.
Nyní už to začíná být trochu složitější → máme zadanou amplitudu 2
a vertikální posun je 2
. Musíme začít tím, že vytvoříme novou osu x
ve výšce 2
(na obrázku to je červená osa):
Perioda funkce je opět 2π
. Akorát amplituda je 2
- proto bude funkce dvakrát vyšší:
3) Narýsujte funkci .
Tentokrát je amplituda -1
, vertikální posun +1
a změnila se i perioda funkce. Periodu vypočítáme pomocí vzorce: . V tomto případě je to tedy 4π
.
Jelikož je amplituda záporná, začíná funkce sinus klesáním. Perioda je větší než obvykle a proto je sinusoida roztáhlejší.
4) Narýsujte graf funkce :
Toto je již relativně složitý příklad, protože musíme sinusoidu posunout (posun je kladný a proto posuneme funkce doleva). Jsou dva možná způsoby jak narýsovat tuto funkci. Buď můžeme narýsovat funkci bez posunu a nakonec všechny body posunout o danou vzdálenost, nebo si můžeme vytvořit novou osu y
(v tomto případě by byla v bodě ).
Ony dvě červené přímky na obrázku značí, jak jsme posunuli souřadný systém (vertikální i horizontální posun).
5) Narýsujte graf funkce sin(4x+π)
:
Než začneme rýsovat, musíme upravit vzorec dané funkce - Pokud je hodnota proměnné b
jiná než jedna a vzorec funkce obsahuje horizontální posun, musíme proměnnou b
vytknout: . Nyní už můžeme postupovat standardním postupem; graf tedy bude vypadat následovně:
Kosekans
Funkce kosekans je definována jako poměr přepony a protilehlé strany v pravoúhlém trojúhelníku. Platí tedy . Graf vypadá následovně:
Vlastnosti funkce kosekans:
- Definiční obor:
- Obor hodnot:
(-∞ -1) ∪ (1, ∞)
- Lichá funkce
- Periodická funkce: perioda je
Rýsování grafu:
Pokud umíte rýsovat graf funkce sinus, umíte rýsovat graf funkce kosekans. Na následujícím obrázku je graf funkce sin x
a graf funkce csc x
:
Existují dvě možnosti jak narýsovat graf funkce kosekans. Buď si můžete narýsovat danou funkci nejdříve jako sinus a pak lehce doplnit kosekans. Druhá možnost je rýsovat rovnou kosekans, což je obtížnější. Narýsujeme tedy funkci sin x
. V těch bodech, kde sinusoida protíná osu x
jsou hluché body → v těchto bodech není funkce kosekans definována. V těchto bodech vztyčíme kolmice (na obrázku to jsou přerušované čáry). V těch bodech, kde funkce sinus dosáhla maxima bude počátek paraboly, která bude pouze v jednom sektoru daném kolmicemi.
1) Narýsujte graf funkce 2csc(x)+1
:
Nejprve narýsujeme graf funkce 2sin(x)+1
a vztyčíme kolmice v těch bodech, kde sinusoida protíná novou osu x
:
Nyní můžeme lehce narýsovat graf 2csc(x)+1
:
Stejné pravidlo platí pro všechny tvary funkce kosekans.