Как найти минимум функции в вольфраме

Is this what you’re after?

f[x_] := 3 x^(2/3) - 2 x + 1
max = First@FindMaximum[{f[x], -1 <= x <= 8}, x];
min = First@FindMinimum[{f[x], -1 <= x <= 8}, x];
Plot[{f[x], f''[x], max, min}, {x, -1, 8},
 PlotLegends -> "Expressions"]

enter image description here


Краткий список обозначений и операторов WolframAlpha
для решения задач онлайн

+
сложение

вычитание
*
умножение
/
деление
^
возведение в степень
solve
решение уравнений, неравенств,
систем уравнений и неравенств
expand
раскрытие скобок
factor
разложение на множители
sum вычисление суммы членов последовательности
derivative дифференцирование (производная)
integrate интеграл
lim предел
inf бесконечность
plot построить график функции
log (a, b) логарифм по основанию a числа b
sin, cos, tg, ctg синус, косинус, тангенс, котангенс
sqrt корень квадратный
pi число «пи» (3,1415926535…)
e число «е» (2,718281…)
i Мнимая единица i
minimize,
maximize

Нахождение экстремумов функции (минимумов и максимумов)

Примеры решения задач онлайн с помощью WolframAlpha

1.
Решение рациональных, дробно-рациональных уравнений любой степени,
показательных, логарифмических, тригонометрических уравнений.

Пример 1. Чтобы решить уравнение x2 + 3x — 4 = 0, нужно ввести solve x^2+3x-4=0
Пример 2. Чтобы решить уравнение log32x = 2, нужно ввести solve log(3, 2x)=2
Пример 3. Чтобы решить уравнение 25x-1 = 0.2, нужно ввести solve 25^(x-1)=0.2
Пример 4. Чтобы решить уравнение sin x = 0.5, нужно ввести solve sin(x)=0.5

2. Решение систем уравнений.
Пример. Чтобы решить систему уравнений

          x + y = 5,
          xy = 1,

нужно ввести solve x+y=5 && x-y=1
Знаки && в данном случае обозначает логическое «И».

3. Решение рациональных неравенств любой степени.
Пример. Чтобы решить неравенство x2 + 3x — 4 < 0, нужно ввести solve x^2+3x-4<0

4. Решение систем рациональных неравенств.
Пример. Чтобы решить систему неравенств

          x2 + 3x — 4 < 0,
          2x2x + 8 > 0,

нужно ввести solve x^2+3x-4<0 && 2х^2 — x + 8 > 0
Знаки && в данном случае обозначает логическое «И».

5. Раскрытие скобок + приведение подобных в выражении.
Пример. Чтобы раскрыть скобки в выражении (c+d)2(a-c) и привести подобные, нужно
ввести expand (c+d)^2*(a-c).

6. Разложение выражения на множители.
Пример. Чтобы разложить на множители выражение  x2 + 3x — 4, нужно ввести factor x^2 + 3x — 4.

7. Вычисление суммы n первых членов последовательности (в том числе арифметической и геометрической прогрессий).
Пример. Чтобы вычислить сумму 20 первых членов последовательности, заданной формулой an = n3+n, нужно ввести sum n^3+n, n=1..20
Если нужно вычислить сумму первых 10 членов арифметической прогрессии, у которой первый член a1 = 3, разность d = 5, то можно, как вариант, ввести a1=3, d=5, sum a1 + d(n-1), n=1..10
Если нужно вычислить сумму первых 7 членов геометрической прогрессии, у которой первый член b1 = 3, разность q = 5, то можно, как вариант, ввести b1=3, q=5, sum b1*q^(n-1), n=1..7

8. Нахождение производной.
Пример. Чтобы найти производную функции f(x) =x2 + 3x — 4, нужно ввести derivative x^2 + 3x — 4

9. Нахождение неопределенного интеграла.
Пример. Чтобы найти первообразную функции f(x) =x2 + 3x — 4, нужно ввести integrate x^2 + 3x — 4

10. Вычисление определенного интеграла.
Пример. Чтобы вычислить интеграл функции f(x) =x2 + 3x — 4 на отрезке [5, 7],
нужно ввести 
integrate x^2 + 3x — 4, x=5..7

11. Вычисление пределов.
Пример. Чтобы убедиться, что

 Первый замечательный предел

введите lim (x -> 0) (sin x)/x и посмотрите ответ. Если нужно вычислить какой-то предел при x, стремящемся к бесконечности, следует вводить x -> inf.

12. Исследование функции и построение графика.
Пример. Чтобы исследовать функцию x3 — 3x2 и построить ее график, просто введите x^3-3x^2. Вы получите корни (точки пересечения с осью ОХ), производную, график, неопределенный интеграл, экстремумы.

13. Нахождение наибольшего и наименьшего значений функции на отрезке.
Пример. Чтобы найти минимальное значение функции x3 — 3x2 на отрезке [0.5, 2],
нужно ввести minimize (x^3-x^2), {x, 0.5, 2}
Чтобы найти максимальное значение функции x3 — 3x2 на отрезке [0.5, 2],
нужно ввести maximize (x^3-x^2), {x, 0.5, 2}

Перевод поста Майкла Тротта (Michael Trott) и Эрика Вайсштайна (Eric W. Weisstein) «Michael Trott & Eric W. Weisstein
The Top 100+ Sines of Wolfram|Alpha», существенно расширяющий вопросы, затронутые авторами.
Скачать перевод в виде документа Mathematica, который содержит весь код использованный в статье, можно здесь (архив, ~12 МБ).

Сервис Wolfram|Alpha может выполнять огромное количество всевозможных вычислений и математические вычисления являются одной из его узких специальностей. В самом деле, используя мощь вычислительных возможностей системы Mathematica, с помощью которой создана система Wolfram|Alpha, сервис Wolfram|Alpha может решать большой спектр задач связанных с математическими функциями, начиная от самых простых и заканчивая дьявольски сложными.

Чтобы прояснить то, что мы подразумеваем под “большим спектром задач” (о котором мы действительно так думаем), давайте возьмем в качестве примера такую непритязательную математическую функцию, как синус. Ниже мы привели список, который раскрывает 93 возможности того, что Wolfram|Alpha может делать с синусом, но в итоге мы добавили еще сверх того некоторое количество бонусных возможностей, перед включением которых в пост мы не могли устоять.

Давайте начнем с того, что просто введем в Wolfram|Alpha запрос sin(x), т. е. просто функцию синус от аргумента x, как она есть. Ниже представлено то, что сервис Wolfram|Alpha выдаст нам в качестве результата на этот запрос:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_1.png

Для тех, кто знает о том, что такое действительные числа, большинство из приведенных выше результатов относится к действительным значениям аргумента х. С другой стороны, если вы будете использовать другой вид аргумента у функции синус, т. е. введете запрос, скажем, sin(z) или sin(х+iу), то Wolfram|Alpha предположит что вы хотите работать в области комплексных чисел (комплексных переменных) и выдаст  вам другой набор графиков и результатов, как это показано на рисунке ниже:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_2.png

Конечно, вы можете попросить Wolfram|Alpha вычислить каждый из вышеупомянутых результатов расчетов по отдельности, например,


• Глобальный максимум функции sin(х).

Запрос в Wolfram|Alpha: global maxima sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_3.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_4.png

Вы также можете построить построить множество графиков, задав соответствующие запросы:


• Построить графики sin(x), sin(2x), sin(3x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Plot sin(x), sin(2x), sin(3x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_5.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_6.png


• Построить графики sin(x), sin(sin(x)), sin(sin(sin(x))), sin(sin(sin(sin(x)))), sin(sin(sin(sin(sin(x)))))

Запрос в Wolfram|Alpha: Plot sin(x), sin(sin(x)), sin(sin(sin(x))), sin(sin(sin(sin(x)))), sin(sin(sin(sin(sin(x)))))

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_7.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_8.png


• График изолиний поверхности sin(x/|y| — y/|x|) при x = -π до π и y = -π до π

Запрос в Wolfram|Alpha: Contourplot sin(x/|y| — y/|x|) from x = -pi to pi and y = -pi to pi

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_9.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_10.png


• График поверхности sin (x — y) / sin(x + y) при x = -2π до 2π и y = -2π до 2π

Запрос в Wolfram|Alpha: Plot3d sin(x — y) / sin(x + y)  from x = -2pi to 2pi and y = -2pi to 2pi

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_11.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_12.png


• Полярный график r = 1 + sin(100 θ)

Запрос в Wolfram|Alpha: Polar plot r = 1 + sin(100 theta)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_13.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_14.png

Результат последнего запроса, полученный в Wolfram|Alpha имеет вид:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_15.png

Вы также можете с легкостью построить более сложные выражения, зависящие от функции синус, например:


• График функции {(1/{1/sin(x)}}, где {y} — дробная часть числа y.

Запрос в Wolfram|Alpha: Plot frac(1/frac(1/sin(x)))

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_16.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_17.png


• График функции sin (x!)! при x = -3 до 3

Запрос в Wolfram|Alpha: Plot sin (x!)! from x = -3 to 3

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_18.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_19.png


• Изобразить графически члены последовательности 1, sin(1), sin(sin(1)), … (всего 101 член)

Запрос в Wolfram|Alpha: Plot nestlist(sin, 1., 100)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_20.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_21.png


• График параметрически заданной кривой x=max(sin(t), cos(pi t)), y=max(cos(t), sin(pi t))} t = 0 до 100

Запрос в Wolfram|Alpha: Parametric plot {max(sin(t), cos(pi t)), max(cos(t), sin(pi t))} from t = 0 to 100

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_22.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_23.png


• Графики поверхности действительной и мнимой частей функции sin(sin(x + i y)) при x =-π до π и y =-π до π

Запрос в Wolfram|Alpha: Plot3d sin(sin(x + i y)) from x=-pi to pi and y =-pi to pi

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_24.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_25.png


• Полярный график функции r = min(sin(x), sin(sqrt(2) x), sin(sqrt(3) x), sin(sqrt(5) x)) при x = 0 до 100 π

Запрос в Wolfram|Alpha: Polar plot min(sin(x), sin(sqrt(2) x), sin(sqrt(3) x), sin(sqrt(5) x)) from x = 0 to 100 pi

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_26.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_27.png


• Полярный график функции r = exp(sin(theta)) — 2 cos(4 theta) + sin^5(theta/12 — pi/24)

Запрос в Wolfram|Alpha: Polar plot r = exp(sin(theta)) — 2 cos(4 theta) + sin^5(theta/12 — pi/24)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_28.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_29.png


• График трехмерной параметрически заданной поверхности (тора) {sin(s + pi/2) + sin(s + pi/2)sin (t + pi/2)/2, sin(s) + sin(s)sin (t + pi/2)/2, sin (t)/2} при s = 0 до 2π и t = 0 до 2π

Запрос в Wolfram|Alpha: Parametric plot3D {sin(s + pi/2) + sin(s + pi/2)sin (t + pi/2)/2, sin(s) + sin(s)sin (t + pi/2)/2, sin (t)/2} from s = 0 to 2pi and t = 0 to 2pi

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_30.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_31.png

А также можете использовать синтаксис Mathematica для задания многих выражений и их обработки:


• График плотности потока некоторой векторной величины {Re(sin(x + iy)), Im(Sin(x + iy))}

Запрос в Wolfram|Alpha: StreamDensityPlot[{Re[Sin[x + I y]], Im[Sin[x + I y]]}, {x, -Pi, Pi}, {y, -Pi, Pi}, ColorFunction -> “ThermometerColors”]

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_32.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_33.png


• График семейства функций sin(kx) при k=0,1,2,3,…,30 пурпурного цвета

Запрос в Wolfram|Alpha: Plot[Table[Sin[k x], {k, 0, 30}],{x, 0, Pi/2}] in purple

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_34.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_35.png

Мы можем вычислять какие-то конкретные значения функции синус, скажем


• sin(π/88)

Запрос в Wolfram|Alpha: sin(pi/88)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_36.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_37.png

Или, наоборот, ввести число 0.0356923338389804557600… и посмотреть результат:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_38.png

…вы можете заметить, что Wolfram|Alpha выдает для этого числа его аналитическое приближение в виде функции синус от аргумента x = π/88 (первое из трех представленных возможных аналитических форм представленных выше в разделе “Possible closed forms”). Если вы заинтересовались этим,  то можно было бы попросить Wolfram|Alpha предоставить список всех “особенных” значений аргументов функции синус и ее значений при этих значениях аргумента сразу. Одним из особенно красивых примеров такого типа является представление значения sin(π/17) через радикалы, которое демонстрирует один из классических результатов, который был получен великим математиком Гауссом в день своего 17-летия.

Можно спросить у Wolfam|Alpha имеют ли какие-то выражения определенные свойства или форму:


• Является ли число sin(2/3) алгебраическим?

Запрос в Wolfram|Alpha: Is sin(2/3) algebraic?

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_39.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_40.png


• Представление числа sin(pi/(2^4 3 5)) через радикалы

Запрос в Wolfram|Alpha: Toradicals(sin(pi/(2^4 3 5)))

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_41.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_42.png

Можно искать периоды различных функций:


• Период функции sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Period of sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_43.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_44.png


• Период функции sin(x) + 2sin(2x) + 3sin(3x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Period of sin(x)+2sin(2x)+3sin(3x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_45.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_46.png

А также находить максимумы и минимумы функций, содержащих функцию синус:


• Найти минимум функции sin(x) + |x|

Запрос в Wolfram|Alpha: Minimize sinx + |x|

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_47.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_48.png


• Найти максимум функции (sin(x)/x)^2 находящийся между точками π и 4π

Запрос в Wolfram|Alpha: Maximize (sin(x)/x)^2 between pi and 4 pi

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_49.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_50.png

Мы также можем построить как двумерные, так и трехмерные фигуры Лиссажу:


• График параметрически заданной двумерной кривой {sin(11t), sin(13t)}

Запрос в Wolfram|Alpha: Parametric plot {sin(11t), sin(13t)}

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_51.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_52.png


• График параметрически заданной трехмерной кривой {sin(2t), sin(3t), sin(5t)} from t = 0 to 2pi

Запрос в Wolfram|Alpha: Parametric plot {sin(2t), sin(3t), sin(5t)} from t = 0 to 2pi

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_53.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_54.png

Результат запроса Parametric plot {sin(11t), sin(13t)} о котором говорилось выше:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_55.png

Можно не только строить кривые, но и вычислять их кривизну:


• Кривизна параметрически заданной кривой {sin(3t), sin(4t)} в точке t = 1

Запрос в Wolfram|Alpha: Curvature of {sin(3t), sin(4t)} at t = 1

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_56.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_57.png

Найти координаты точек перегиба кривой:


• Точки перегиба кривой sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Inflection points sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_58.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_59.png

Или длину дуги кривой:


• Длина дуги параметрически заданной кривой {sin(t), sin(2t)} при t = 0 до π

Запрос в Wolfram|Alpha: Arc length {sin(t), sin(2t)} from t = 0 to pi

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_60.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_61.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_62.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_63.png


• Длина дуги полярной кривой r = phi sin(phi) при phi = 0 до 12π

Запрос в Wolfram|Alpha: Arc length r = phi sin(phi) from phi = 0 to 12pi

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_64.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_65.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_66.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_67.png

Ниже представлен результат, который выдает Wolfram|Alpha на предыдущий запрос о длине кривой, заданной в полярной системе координат:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_68.png

Можно найти точки возврата некоторой функции:


• Точки возврата функции |sin(x)|

Запрос в Wolfram|Alpha: Corners |sin(x)|

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_69.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_70.png

Или проверить функцию на периодичность:


• Периодична ли функция sin (4x + pi/3)?

Запрос в Wolfram|Alpha: Periodicity sin(4x + pi/3)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_71.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_72.png

Есть множество математических формул, которые могут потребоваться. Рассмотрим несколько конкретных примеров:


• Представить в виде суммы sin (x)^10

Запрос в Wolfram|Alpha: Trig reduce sin(x)^10

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_73.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_74.png


• Представить в виде суммы sin(10x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Trig expand sin(10x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_75.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_76.png

Точно также можно получить основные формулы тригонометрии:


• Формула половинного угла для функции sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Half-angle formulas sinx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_77.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_78.png


• Формула двойного угла для функции sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Double-angle formulas sinx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_79.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_80.png


• Формулы синуса от суммы (разности) двух и более аргументов

Запрос в Wolfram|Alpha: Addition formulas sinx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_81.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_82.png

Ниже представлен результат запроса о формуле двойного угла для синуса:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_83.png

Wolfram|Alpha также знает множество всевозможных представлений функций через другие функциональные конструкции:


• Представление синуса в виде бесконечного произведения

Запрос в Wolfram|Alpha: Product representations sinx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_84.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_85.png


• Представление синуса в виде предела

Запрос в Wolfram|Alpha: Limit representations sinx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_86.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_87.png


• Представление синуса через гипергеометрические функции

Запрос в Wolfram|Alpha: Sinx in terms of hypergeometrics

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_88.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_89.png

Вы можете спросить у Wolfram|Alpha о связи функции синус с другими функциями:


• Представление функции sin(x) через экспоненциальную показательную функцию

Запрос в Wolfram|Alpha: Sinx in exponentials

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_90.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_91.png


• Связи между sin(x) и cos(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Relations between sin(x), cos(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_92.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_93.png


• Связи между sin(x) и tg(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Relations between sinx, tanx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_94.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_95.png

Также можно найти связь с обратной функцией и другими функциями, выраженными через синус:


• Связи с обратной функцией для sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Relations with inverse function sinx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_96.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_97.png


• Функции, которые имеют собственные имена, выраженные через sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Named functions expressed through sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_98.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_99.png

Ниже представлен результат предыдущего запроса, выдаваемый Wolfram|Alpha:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_100.png

Вы можете решать уравнения и неравенства, содержащие функцию синус:


• Найти все решения уравнения cosx + sinx = tanx

Запрос в Wolfram|Alpha: Find all solutions for cosx + sinx = tanx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_101.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_102.png


• Решить неравенство cos(x) > 2sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Solve cos(x) > 2sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_103.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_104.png

Можно доказывать (проверять верность) тригонометрических тождеств, включающих в себя функцию синус:


• Проверить тождество sin(x + y) sin(x — y) = sin^2x — sin^2y

Запрос в Wolfram|Alpha: Verify: sin(x + y) sin(x — y) = sin^2x — sin^2y

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_105.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_106.png

Можно искать точки разрыва и полюсы функциональных выражений, содержащих синус:


• Точки разрыва функции x / sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Discontinuities x / sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_107.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_108.png


• Полюсы функции x / sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Poles x / sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_109.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_110.png

Можно продифференцировать функцию синус:


• Найти значение шестой производной функции x sin(2^x) при x=0

Запрос в Wolfram|Alpha: Sixth derivative of x sin(2^x) at x = 0

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_111.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_112.png


• Найти n-ю производную функции sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: d^n / dx^n sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_113.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_114.png

Можно находить конечные суммы:


• Найти сумму sin(kx) при k = 1 до n

Запрос в Wolfram|Alpha: Sum sin(kx) for k = 1 to n

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_115.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_116.png

И, безусловно, также легко можно находить разнообразные интегралы, содержащие синус:


• Найти интеграл от функции sin(x) по переменной х в пределах от 0 до π

Запрос в Wolfram|Alpha: Integrate sin(x) dx from x = 0 to pi

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_117.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_118.png


• Найти неопределенный интеграл от функции sin(x^3)^3 по x

Запрос в Wolfram|Alpha: Integrate sin(x^3)^3 dx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_119.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_120.png


• Применить формулу интегрирования по частям к интегралу с подынтегральной функцией cos^2(x) sin^4(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Integrate by parts cos^2(x) sin^4(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_121.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_122.png


• Среднее квадратическое значение функции sin(4x+pi/3)

Запрос в Wolfram|Alpha: Root mean square sin(4x+pi/3)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_123.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_124.png

Ниже представлен результат запроса о интегрировании по частям (см. выше), который выдает Wolfram|Alpha:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_125.png

Вы можете получить списки формул на основе интегралов, сумм, рядов и произведений, которые содержали бы в себе функцию синус:


• Конечные суммы, содержащие синус

Запрос в Wolfram|Alpha: Finite sums containing sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_126.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_127.png


• Бесконечные суммы, содержащие синус

Запрос в Wolfram|Alpha: Infinite sums containing sinx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_128.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_129.png


• Произведения, содержащие синус

Запрос в Wolfram|Alpha: Products containing sinx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_130.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_131.png


• Неопределенные интегралы, содержащие синус

Запрос в Wolfram|Alpha: Indefinite integrals containing sinx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_132.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_133.png


• Определенные интегралы, содержащие синус

Запрос в Wolfram|Alpha: Definite integrals containing sinx

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_134.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_135.png

Можно найти разнообразные интегральные преобразования функции синус:


• Преобразование Фурье функции sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Fourier transform of sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_136.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_137.png


• Преобразование Лапласа функции sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Laplace transform of sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_138.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_139.png


• Преобразование Гильберта функции of sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Hilbert transform of sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_140.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_141.png

А также можно вычислять разнообразные пределы:


• Предел при x стремящемся к 0 функции ln(2 + sqrt(arctan(x)*sin(1/x)))

Запрос в Wolfram|Alpha: Limit as x goes to 0 of ln(2 + sqrt(arctan(x)*sin(1/x)))

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_142.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_143.png


• Предел sin (x)/x при x -> 0

Запрос в Wolfram|Alpha: Lim sin(x)/x as x -> 0

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_144.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_145.png

Ниже представлен результат запроса о поиске предыдущего предела, который выдает Wolfram|Alpha:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_146.png

Можно получить разложение функции синус в ряд:


• Найти разложение функции sin(x) до десятого порядка малости в окрестности точки x=0

Запрос в Wolfram|Alpha: Series of sin(x) to order 10

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_147.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_148.png

Найти сумму ряда Тейлора бесконечного порядка в аналитическом виде:


• Просуммировать частичные суммы ряда Тейлора функции sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: Summed truncated Taylor series of sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_149.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_150.png

Или получить аппроксимацию Паде функции синус:


• [5/5] аппроксимация Паде функции sin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: [5/5] pade of sin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_151.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_152.png

Или же можно упростить сложные выражения, которые содержать в себе синус:


• Упростить sin(2 arctan(3x) + pi)

Запрос в Wolfram|Alpha: Simplify sin(2 arctan(3x) + pi)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_153.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_154.png

Ниже представлен результат запроса о упрощении тригонометрического выражения, рассмотрено выше, который выдает Wolfram|Alpha:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_155.png

Также легко можно найти разложение функции в ряд Фурье по синусам:


• Разложение функции unitstep(x) в ряд Фурье по синусам

Запрос в Wolfram|Alpha: Fourier sin series unitstep(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_156.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_157.png

Функция синус имеет множество смежных функций и обобщений, которые включают, но не ограничиваются только ими, скажем следующие:


• haversin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: haversin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_158.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_159.png


• versin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: versin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_160.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_161.png


• qsin(x)

Запрос в Wolfram|Alpha: qsin(x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_162.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_163.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_164.png

Вы можете использовать функцию синус в теории вероятностей, скажем, можно найти математическое ожидание случайной величины sin(x), если случайная величина x распределена нормально с математическим ожиданием 0 и дисперсией 1:


• Математическое ожидание sin(x) если х имеет стандартное нормальное распределение

Запрос в Wolfram|Alpha: E(sin(x)) where x ~ N(0,1)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_165.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_166.png

Ниже представлен результат запроса о значении математического ожидания выражения sin(x), рассмотренного выше, который выдает Wolfram|Alpha:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_167.png

Мы можем найти решения дифференциальных уравнений, содержащих синус:


• y’ + sinx y = 0

Запрос в Wolfram|Alpha: y’ + sinx y = 0

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_168.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_169.png


• y “ — 1/3 y’ + sin x y^3 = 0

Запрос в Wolfram|Alpha: y” — 1/3 y’ + sin x y^3 = 0

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_170.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_171.png


• cos(x) dx + sin(y) dy = 0

Запрос в Wolfram|Alpha: cos(x) dx + sin(y) dy = 0

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_172.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_173.png

Можно вычислить Вронскиан системы функций, которая содержит синус:


• Вронскиан системы функций {cos(x), sin(x)}

Запрос в Wolfram|Alpha: Wronskian({cos(x), sin(x)}, x)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_174.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_175.png

А также можно найти дифференциальное уравнение, решением которого является заданная функция, зависящая от синуса:


• Найти дифференциальное уравнение для функции sin(x^p)

Запрос в Wolfram|Alpha: Differential equation for sin(x^p)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_176.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_177.png

Вы можете работать с теоремой синусов или ее сферическим аналлогом:


• Калькулятор теоремы синусов

Запрос в Wolfram|Alpha: sine law calculator

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_178.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_179.png


• Теорема синусов в сферической геометрии

Запрос в Wolfram|Alpha: spherical law of sines

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_180.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_181.png

Ниже представлен результат запроса калькуляторе теоремы синусов, рассмотренного выше, который выдает Wolfram|Alpha:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_182.png

Можно выразить и приблизить значение числа π через значения функции синус:


• Выразить 3.14 через sin(1) и sin(2)

Запрос в Wolfram|Alpha: Express 3.14 through sin(1) and sin(2)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_183.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_184.png

А также получить интерактивную модель функции синус:


• Варьировать параметры a, b, c в выражении Plot[a Sin[b x + c], {x, -3, 3}]

Запрос в Wolfram|Alpha: Vary Plot[a Sin[b x + c], {x, -3, 3}]

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_185.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_186.png

Также можно выполнять вычисления на объектах, которые находятся в Интернете, еслии вы просто имеете ссылку на них, например, произведем анализ изображения функции синус, которое взято с сайта The Wolfram Functions Site о функциях Wolfram Research:


• Произвести анализ wolfr.am/OA39R2

Запрос в Wolfram|Alpha: Analyze wolfr.am/OA39R2

Ниже представлен результат предыдущего запроса, который выдает Wolfram|Alpha:

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_189.png

Наконец, можно «проиграть» функцию синус:


• Проиграть sin(440 t)

Запрос в Wolfram|Alpha: Play sin(440 t)

Код на языке Wolfram Language (Mathematica):

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_190.png

Top-100-sines-of-Wolfram-Alpha_191.png

Мы можем конечно продолжать дальше (и дальше и дальше), но написанных примеров уже наверняка достаточно (их на самом деле много конечно).

Добавить комментарий

Введите свой комментарий…

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Gravatar

E-mail (обязательно) (Адрес никогда не будет опубликован)

Имя (обязательно)

Сайт

Логотип WordPress.com


Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com.
( Выход / 
Изменить )

Фотография Facebook


Для комментария используется ваша учётная запись Facebook.
( Выход / 
Изменить )

Отмена

Connecting to %s

Уведомлять меня о новых комментариях по почте.

Уведомлять меня о новых записях по почте.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Не пропустите также:

  • Как исправить единицу на два
  • Неверное наименование товара в счет фактуре как исправить
  • Как найти тапочки дома
  • Как найти текущую стоимость инвестиционного проекта
  • Забыла посолить котлеты как исправить

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии