Feladat: 953. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Asztalos Z. ,  Bollobás B. ,  Budai Zsuzsanna ,  Csikor F. ,  Czékus L. ,  Gaál S. ,  Hadik Z. ,  Halász Á. ,  Halász G. ,  Kéry G. ,  Máté A. ,  Máté E. ,  Máté Zs. ,  Náray Miklós (Bp.) ,  Németh L. ,  Parti Enikő ,  Raisz Klára ,  Rohrböck Krisztina ,  Sátori Gy. ,  Toldy-Ősz Mária ,  Tusnády G. 
Füzet: 1959/november, 105 - 106. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Függvények ábrázolása, Trigonometrikus függvények, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1959/február: 953. matematika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Állapítsuk meg f(x) értelmezési tartományát! Elég ebben ‐ és az ábrázolásban is ‐ a (0,2π) intervallumra szorítkozni, mert f(x), ahol egyáltalán értelmezve van, 2π szerint periodikus: f(x+2kπ)=f(x) (k egész szám). Nincs értelmezve f(x) ott, ahol a) valamelyik nevező 0, b) valamelyik tört negatív. Az a) körülmény rendre a sinx=-1, sinx=1, cosx=-1, cosx=1 eseteket, vagyis az x=3π/2, π/2, π, 0 helyeket zárja ki, a b) körülmény viszont sehol sem következik be, mert az előbbi négy érték mellőzése után -1<sinx<1, -1<cosx<1, és így mind a négy tört számlálója és nevezője pozitív. Így f(x) értelmezve van, ha xkπ/2, ahol k egész szám.
A gyökös kifejezéseket felírhatjuk gyökjel nélkül is, így viszont az abszolút érték jelével kell kifejezésre juttatnunk, hogy a négyzetgyökkel értelmezett (egyértékű) függvényen a nem negatív négyzetgyököt értjük. Pl.

1-sinx1+sinx=(1-sinx)21-sin2x=(1-sinx)2cos2x=|1-sinxcosx|=1-sinx|cosx|,


evvel és a hasonlóan adódó három átalakítással
f(x)=(1-sinx|cosx|-1+sinx|cosx|)(1-cosx|sinx|-1+cosx|sinx|)==-2sinx|cosx|-2cosx|sinx|=4sinxcosx|sinxcosx|=4sin2x|sin2x|.


Eszerint ahol sin2x>0, ott |sin2x|=sin2x, és így f(x)=4; ez érvényes, ha 0<2x<π, 0<x<π/2 és ha 2π<2x<3π, π<x<3π/2. Ahol pedig sin2x<0, vagyis ha π/2<x<π és ha 3π/2<x<2π, ott |sin2x|=-sin2x, és így f(x)=-4. (sin2x=0 sehol nem áll be, mert éppen ezeket a helyeket zártuk ki.)
 
 

Így f(x)-et a (0,2π) intervallumban négy az X-tengellyel párhuzamos nyitott egyenesszakasz ábrázolja.
 

Toldy-Ősz Mária (Budapest, Lórántffy Zs. úti lg. III. o. t.)