Az y=sin(x) függvény képe

Az a kérdés, mi az értelmezési tartománya és értékkészlete a szinusz függvénynek. A gondolkodáshoz rajzoljuk fel a szinusz függvényt! Mi is van itt? A bal oldalon van egy egységkör. Hadd vágjam le ezt egy kicsit, erre itt nincs szükség, hadd tüntessem el! Tehát van egy egységkör a bal oldalon itt, és ezt arra fogom használni, hogy rájöjjek, mi a szinusz théta értéke egy adott théta szögre. Tehát az egységkörön ez X, és ez Y, itt is használhatod az X-et és Y-t, egy adott théta értékre láthatjuk, hogy a szög hol metszi az egységkört, és ennek a pontnak az Y koordinátája a théta szinusza lesz. És itt fogom ábrázolni. Még mindig az Y a függőleges tengely, de a grafikonon azt az y-t fogom ábrázolni, ami egyenlő a théta szinuszával. Y egyenlő a théta szinuszával, és a vízszintes tengelyen nem x-et fogom ábrázolni, hanem thétát. Ezt megtehetem, mert a théta itt független változó, tehát ez théta lesz radiánban. Szóval lényegében kiválasztunk egy csomó thétát, majd kiszámoljuk a théta szinuszát, és ábrázoljuk. Készítsünk egy kis táblázatot. Tehát itt van théta, itt pedig kiszámoljuk, hogy mi a théta szinusza. Használhatunk egy tucat théta értéket. Kezdjük mondjuk nullával. Legyen az első théta érték nulla. Mi lesz a théta szinusza? Nos, ha a szög nulla, akkor az egységkört itt metsszük el. Ennek az Y-koordinátája továbbra is nulla. Ez a pont itt (1;0). Az Y koordináta nulla, tehát a théta szinusza nulla. Azt mondhatjuk, hogy a nulla szinusza az nullával egyenlő. A szinusz nulla az nulla. Most nézzük meg a thétát a π (pi) per kettőnél. A théta egyenlő π per kettő. Csak azokat a szögeket csinálom, amiket egyszerű kitalálni. Tehát ha a théta egyenlő π per kettővel, ez pedig a 90 fok. Tehát a metszéspont épp az Y tengelyen lesz, éppen így. És itt metszi az egységkört, és mi ez a pont? Nos, ez a (0;1) pont. Tehát mi a π per kettő szinusza? Nos a π per kettő szinusza ez az Y koordináta. Ez pedig egy. A π per kettő szinusza egy. Folytassuk, és talán felfedezel itt egy kis szabályosságot. Menjünk körbe a körön. Gondoljuk át, hogy mi történik, ha a théta egyenlő π-vel. Ha a théta egyenlő π-vel, mi a π szinusza? Itt metsszük az egységkört. Ennek a koordinátái (-1;0). A szinusz az Y koordináta, szóval ez itt a szinusz π. A π szinusza nulla. Menjünk tovább a 3π per kettőre! Három π per kettő, ez a háromnegyede a teljes körnek. Ez a szög az egységkört itt metszi, és eszerint mennyi lesz a három π per kettő szinusza? Nos, ez a pont itt negatív, legyünk ezzel óvatosak, ez (0;-1). A théta szinusza megegyezik az Y koordinátával, az Y koordináta a théta szinusza, tehát ha a π per kettőnek 1 a szinusza, akkor ha a théta három π per kettő, a szinusz théta az -1. És nézzük a teljes kört! Menjünk végig, és nézzük meg a théta egyenlő 2π-t! Hadd használjam itt a sárgát! Mi történik, ha a théta egyenlő két π-vel? Nos, akkor körbeértünk, és visszatértünk oda, ahol kezdtük, az Y koordináta nulla, tehát a két π szinusza ismét nulla. És ha továbbmennénk, látnánk, hogy ahogy folyamatosan növeljük a szöget, újra és újra ugyanezt a szablyosságot fogjuk látni. Próbáljuk meg ezt ábrázolni! Tehát amikor a théta egyenlő nullával, a théta szinusza nulla. Ha a théta egyenlő π per kettővel akkor a szinusz théta az 1. Ugyanazt a skálát fogjuk használni. Tehát a szinusz théta egyenlő eggyel. Úgy fogom csinálni, hogy ez ezen és ezen a tengelyen is itt lesz, így láthatunk itt egy kis párhuzamot. Ha a théta egyenlő π-vel, a théta szinusza nulla. Tehát amikor a théta egyenlő π-vel, a théta szinusza nulla, tehát visszamegyünk ide. Ha a théta egyenlő három π per kettővel, a három π per kettő az itt lenne, a théta szinusza mínusz egy, tehát ez itt mínusz egy. Ugyanazt a skálát fogom itt is használni. Ez pedig itt negatív, hadd csináljam meg! Ez mínusz egy lesz, tehát a szinusz théta az mínusz 1. És akkor, ha a théta 2π, a szinusz théta nulla. Tehát, ha a théta két π, a théta szinusza nulla. És összeköthetjük a pontokat. Kipróbálhatsz más pontokat is a kettő között, és kapsz valamit, egy grafikont, ami ehhez hasonló lesz. Valahogy így néz ki. A legjobb kísérletem a szabadkézi rajzolásra. Valahogy így néz ki, valami ilyesmi. Van oka annak, hogy miért így néznek ki a ezek a görbék, amiket szinuszgörbéknek hívunk, amiatt, mivel ez a szinusz függvény grafikonja. Olyanok, mint ez, de ez nem a teljes grafikon. Folytathatnánk. Mehetnénk tovább még egy π per kettővel. Ha hozzáadnál még egy π per kettőt, tehát ha két π-hez mennél majd itt hozzáadnál π per kettőt, nézheted ezt úgy, mint két és fél π, vagy gondolhatsz rá máshogy is, de itt visszatérsz ide. Szóval visszatérsz oda, ahol a théta szinusza eggyel egyenlő. Tehát visszatérsz erre a pontra, és innen folytathatod. Megy egy újabb π per kettő, visszamész ide, és itt leszel, és így a görbe, a szinusz théta görbe vagy függvény valóban értelmezhető bármely théta értékhez, bármilyen valós théta értékre, amit választottál, tehát minden théta értékre. Nos, mi a helyzet a negatív számokkal? Ha folyamatosan növekszik a théta, és folytatjuk tovább körbe-körbe a körön, megjelenik ez a mintázat. De mi történik, ha negatív irányba megyünk? Próbáljuk ki! Mi történik, ha vesszük a mínusz π per kettőt? Hadd csináljam meg! Tehát mínusz π per kettő, nos az itt van, vagyis itt metsszük az egységkört. Az Y koordináta mínusz egy. Tehát a mínusz π per kettő szinusza mínusz 1, és láthatjuk, hogy ez így folytatódik. Tehát a théta szinusza ismert minden pozitív és negatív értékre, vagy bármilyen thétára, akár pozitív vagy negatív, nem negatív, nulla, bármi. Tehát mindenre meghatározott. Térjünk vissza a kérdésre! Szóval folytathatnám a függvény rajzolását akármeddig. Tehát térjünk vissza a kérdéshez! Mi az értelmezési tartomány? Mi a szinusz függvény értelmezési tartománya? Csak emlékeztetőként: az értelmezési tartomány minden olyan bemenet, amire a függvény meghatározott, vagyis az összes érvényes bemenete a függvénynek, amire a függvénynek valójában van válasza (értéke). Tehát mi a szinusz függvény értelmezési tartománya? Nos, már láttuk. Bármely théta beilleszthető ide. Tehát azt mondhatjuk, hogy az értelmezési tartomány a valós számok teljes halmaza, minden valós szám. És mi az értékkészlet? Áttekintésként: az értékkészlet ‒ a haladóbb matematika osztályokban a függvény képének hívják ,‒ az összes érték halmaza, amit a függvény felvehet. Nos, mi ez a halmaz? Mi itt az értékkészlet? Mi az összes értéke az Y-nak, amit a szinusz théta valójában felvehet? Azt látjuk, hogy folyamatosan megy plusz egy és mínusz egy között, majd vissza a plusz egyhez, majd mínusz egyhez. Az összes értéket felveszi e kettő között. Tehát láthatod, hogy a szinusz théta mindig egynél kisebb vagy egyenlő, és mindig nagyobb vagy egyenlő lesz, mint mínusz egy. Tehát azt mondhatjuk, hogy a színusz théta értékkészlete az összes szám halmaza mínusz egy és plusz egy között, beleértve a mínusz egyet és az egyet, ezért írtunk ide szögletes zárójeleket kerek zárójelek helyett.