Файл: Введение в математику лекции.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.07.2020

Просмотров: 460

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Значения независимой переменной образуют область определения функции (дэ от игрек). Значения зависимой переменной образуют область значений функции .

Функция .

Область определения , область значений E

Способы задания функции

Задать функцию значит указать, как по каждому значению находить значение функции .

Рассмотрим три основных способа задания функции: аналитический, табличный, графический.

  1. Аналитический способ, т.е. с помощью формулы . Формула задаёт функцию с областью определения и такой же областью значений. Формула задаёт функцию с областью определения и областью значений

  2. Табличный способ. Значения аргумента и соответствующие значения функции показаны в таблице:

    x

    0

    0

    0

  3. Графический способ. Функция задаётся графиком.

Свойства функций

  1. чётная функция, если ,

нечётная функция, если ,

График чётной функции симметричен относительно оси (рисунок 11.4). График нечётной функции симметричен относительно начала координат – точки (рисунок 11.5).

Рисунок 11.4

Рисунок 11.5

возрастает, если

убывает, если

    1. Функции

Функция

– прямая пропорциональная зависимость.

График функции

прямая (линия).

График проходит через начало координат – точку .

– угловой коэффициент прямой.

Область определения – вся числовая ось: .

Область значений – вся числовая ось: .

Функция нечётная, так как .

Пример 1. В системе координат начертим графики функций Для построения прямой линии необходимо две точки. Зададим таблицы значений.









Функция возрастает, т.к.

Функция убывает, т.к. .

Рисунок 11.9

Функция

для любого x

Функция чётная, т.к. .

область определения, область значений.

График функции симметричен относительно оси

Построение графиков методом преобразований

Функция , , – график функции .

смещение на a вправо.

смещение на a влево.

смещение на b вверх.

смещение на b вниз.

смещение на a вправо и на b вверх

Пример 2. Построим графики функций и .

  1. . Смещение графика функции на 3 влево и на 2 вверх. Функция убывает при и возрастает при .

Рисунок 11.11

  1. Постройте график функции:

Функция задаёт обратную пропорциональную зависимость.

область определения.

точка разрыва функции.

область значений.

График функции называется гипербола.

Рисунок 11.12

Пример 3. Построим график функции по точкам. Зададим таблицу значений:


Функция убывает. Функция нечётная.

График функции симметричен относительно начала координат – точки .

Задания для решения

  1. На одной координатной плоскости методом преобразований постройте графики функций , , .

  1. Линейная функция

линейная функция.

График линейной функции – прямая (линия). обозначение прямой.

Прямая пересекает ось в точке b. k угловой коэффициент прямой.

две прямые.

  1. Прямые параллельны, если .

  2. Прямые пересекаются, если .

прямые и пересекаются в точке A.

  1. Прямые перпендикулярны, если .

Пример 1. В системе координат построим прямые и .






точка пересечения прямых.

Прямые перпендикулярны, т.к. , , .

Рисунок 12.2


Задания для решения

  1. Найдите угловой коэффициент прямой и точку пересечения прямой с осью :

    а) ;

    б) ;

    в) ;

    г) ;

    д) ;

    е) .

  2. Постройте графики функций:

а) и ;

б) и ;

в) и ;

г) и ;

д) и ;

е) и .

Какие графики пересекаются? Сколько точек пересечения?

  1. Функции , ,

Задание 5. Смотрите, слушайте, повторяйте.

целая рациональная функция (многочлен степени n), натуральное число.

Область определения функции – множество действительных чисел: ;+

квадратичная функция.

Пример 5. Построим график функции .

Зададим таблицу значений и построим график по точкам:




График функции изображён на рисунке 14.1.

Свойства функции

  1. Функция чётная:

  2. при при и при

  3. Функция убывает на промежутке и возрастает на промежутке Функция имеет наименьшее значение

График функции называется парабола.

парабола.

Точка вершина параболы.

Ветви параболы направлены вверх.

Парабола симметрична относительно оси .

Графики функций построим методом преобразований.

  1. График функции при получается из графика функции растяжением от оси в раз, а при сжатием к оси в раз.

График функции это парабола, полученная из параболы растяжением от оси в 2 раза (рисунок 14.3).

График функции это парабола, полученная из параболы сжатием к оси в 2 раза (рисунок 14.4).

Рисунок 14.3

Рисунок 14.4

Можно построить графики функций и по точкам. Зададим таблицу значений.

  1. График функции это зеркальное отражение графика функции относительно оси График функции изображён на рисунке 14.2.

  2. . График функции . Сместим график функции на n единиц вверх вдоль оси .


. Сместим график функции на n единиц …......

График функции парабола с вершиной в точке

График функции изображён на рисунке 14.5. это парабола с вершиной в точке …….

Рисунок 14.5

Рисунок 14.6

  1. . График функции парабола с вершиной в точке

График функции изображён на рисунке 15.6. это парабола с вершиной в точке ……

Задания для решения

  1. Постройте в одной системе координат графики функций , и .

Найдите промежутки возрастания и убывания для каждой из функций.

  1. Постройте в одной системе координат графики функций:

В какой точке находится вершина параболы? В какой точке парабола пересекает ось Oy?

  1. Постройте график функции:

.

  1. График и свойства квадратичной функции

– квадратичная функция

Квадратичную функцию можно задать формулой вида .

Доказательство. Выделим из квадратного трёхчлена полный квадрат:

.

Обозначим и . Получим

График функции – парабола с вершиной в точке . Значит, график функции – парабола с вершиной в точке .

Ось симметрии параболы – прямая .

Парабола пересекает ось Oy в точке (0;с)

Пример 6. Построим график функции .

Решение. Выделим полный квадрат:

парабола с вершиной в точке (2; –3). Ветви параболы направлены вверх. Парабола пересекает ось Oy в точке (0;5).

Задания для решения

  1. Найдите вершину параболы, точку пересечения параболы с осью , точки пересечения с осью (если такие есть). Схематически постройте параболу по полученным точкам:

  1. Найдите координаты точек пересечения графиков функций:

  1. Системы уравнений с двумя переменными

Пример 7. Сумма квадратов двух чисел равна 25. Разность чисел равна 1. Найдём числа.

Решение. x первое число, y – второе число.

Нужно решить систему уравнений:

График уравнения – окружность радиуса с центром в начале координат. График уравнения – прямая линия.

Окружность и прямая пересекаются в двух точках (рисунок 14.7). Значит, система уравнений имеет два решения.

Рисунок 14.7


корни уравнения .

Найдём соответствующие значения переменной y:

Ответ: .


Пример 8. Найдите количество решений системы уравнений графически.

Рисунок 14.8

Решение. Графики функций построим схематически. Гипербола получается смещением гиперболы вправо на 1 и растяжением от оси в 2 раза. Вершина параболы находится в точке . Парабола пересекает ось в точке (0;–5) и симметрична относительно прямой .

Гипербола и парабола пересекаются в трёх точках. Значит, система уравнений имеет три решении.

Ответ: 3 решения.

  1. ПОКАЗАТЕЛЬНАЯ И ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯ ФУНКЦИИ

    1. Показательная функция

– число е.

экспонента.

Пример 1. Построим графики функций и по точкам.



x

-2

-1

0

1

2


x

-2

-1

0

1

2

y

0,25

0,5

1

2

4


y

4

2

1

0,5

0,25


Рисунок 15.1

Графики функций пересекают ось Oy в точке (0;1). Графики функций и симметричны относительно оси Oy. Функция возрастает на всей числовой оси, функция …..

Задания для решения

  1. Постройте графики функций методом преобразований или с помощью таблицы значений:

1) , ; и .

2) , , ; и ;

3) , и , и ;

4) , , .

    1. Показательные уравнения

Свойства функции ,

  1. ;

  1. ;

  1. ;

  1. ;

  1. .

Пример 2. Решим показательные уравнения:

    1. Логарифмическая функция ,

логарифм x по основанию а.

Логарифм существует только для положительных чисел.

десятичный логарифм x.

натуральный логарифм x

Пример 2. Построим графики функций и по точкам. Зададим таблицы значений:

x

0,125

0,25

0,5

1

2

4

3

2

1

0

1

2


x

0,125

0,25

0,5

1

2

4

3

2

1

0

1

2

Рисунок 15.2

Функция возрастает, функция ….

Функция пересекает ось Ox в точке (1;0).

Задания для решения

  1. Постройте графики функций:

    а) ;

    б) ;

    б) ;

    в) .

  2. Постройте графики функций

а) , б) , в) .

Чем отличаются эти графики?



    1. Показательные и логарифмические уравнения

Свойства функции ,

  1. ;

  1. ;

  1. ;

  1. ;

  1. .

Свойства функции ,

  1. ;

  2. логарифм единицы равен нулю;

  3. степень выносим из-под знака множителем;

  4. логарифм произведения равен сумме логарифмов;

  5. логарифм частного равен разности логарифмов.

  6. ;

  7. ;

Пример 4. Решим логарифмические уравнения:

Задания для решения

  1. Решите показательные уравнения:

а) . Отв.: 35.

б) . Отв.: 5,2 и 2,5.

в) . Отв.: 1.

г) . Отв.: – 1.

  1. Решите логарифмические уравнения:

а) . Отв.: 1

б) . Отв.: 2.

в) . Отв.: 9.

  1. ЭЛЕМЕНТЫ ТРИГОНОМЕТРИИ

    1. Таблица значений тригонометрических и
      обратных тригонометрических функций

Таблица 7.1
Значения тригонометрических функций

Пример 1. Найдём значения , .

Решение. В таблице 16.1 в строке найдём число и соответствующее ему значение угла , т.е. . В строке найдём число 1 и соответствующее ему значение угла , т.е. .

  1. Найдите значение выражения:

а)

г)

б)

д)

в) ;

е) .

    1. Графики тригонометрических функций

Пример 2. Используя таблицу 16.1, построим графики функций и по точкам.

Рисунок 16.1

На рисунке 16.2 изображён график функции .

Рисунок 16.2


Задания для решения

  1. Постройте график функции .

  2. Методом преобразований постройте графики тригонометрических функций.

А) ;

б) ;

в) ;

г) ;

д) ;

е) .

  1. Найдите значение выражения

1) ;

3) ;

5) ;

2) ;

4) ;

6) .

    1. Тригонометрические преобразования и уравнения

Тригонометрические формулы

1) ;

6) ;

2) ;

7) ;

3) ;

8) ;

4) ;

9) ;

5) ;

10) ;

11) ;

12) ;

13) ;

14) ;

15) ;

16) .


Пример 3. Преобразуем выражение и вычислим его значение, если .

Решение. По формулам 4) и 6)

, .

По формуле 5) .

По формулам 1) и 16) .

Задания для решения

  1. Преобразуйте выражение и вычислите его значение:

    а) ,если ;

    б) , если ;

    в) , если ;

    г) , если ;

    д) , если .

  2. Упростите выражение:

    а) ;

    б) ;

    в) ;

    г) ;

    д) ;

    е) ;

    ж) .

  3. Решите уравнения:

    1) . Отв. .

    2) .

    Отв. .

    3) .

    Отв. .

    4) . Отв. .

  4. Найдите значение выражения

1) ;

3) ;

5) ;

2) ;

4) ;

6) .

  1. Арифметическая и геометрическая прогрессии

    1. Арифметическая прогрессия

арифметическая прогрессия.

, – формулы n-го члена арифметической прогрессии.

D – разность арифметической прогрессии.

– сумма n первых членов арифметической прогрессии.

– формула для вычисления суммы n первых членов арифметической прогрессии.

– формула для вычисления суммы n первых членов арифметической прогрессии.

арифметическая прогрессия.

первый член арифметической прогрессии,

второй член арифметической прогрессии,

десятый член арифметической прогрессии,

эн плюс первый член арифметической прогрессии.

сумма десяти первых членов арифметической прогрессии.

?

Пример 1. Найти арифметическую прогрессию, если её четвёртый член равен 11, а седьмой член равен 20.

Решение. .

. Разность арифметической прогрессии . Найдём первый член: , .◄

Задачи.

  1. Найти арифметическую прогрессию, если сумма второго и пятого членов равна 14, а сумма третьего и восьмого членов равна 6.

  2. Найти арифметическую прогрессию, если сумма первых трёх её членов равна нулю, а сумма их квадратов равна 8.

  3. Найти арифметическую прогрессию, в которой сумма первых трёх её членов равна 15, а произведение этих же членов равно 80.

  1. В арифметической прогрессии найти:

    1. Геометрическая прогрессия

геометрическая прогрессия

– формула n-го члена геометрической прогрессии.

– первый член геометрической прогрессии,

n-ый (энный) член геометрической прогрессии,

q – знаменатель геометрической прогрессии,

– сумма n первых членов геометрической прогрессии,

– формула для вычисления суммы n первых членов геометрической прогрессии.

Если – сумма членов бесконечно убывающей геометрической прогрессии.

Пример 2. геометрическая прогрессия: первый член геометрической прогрессии, знаменатель геометрической прогрессии, второй член геометрической прогрессии, третий член геометрической прогрессии,

, , .

Сумма первых шести членов геометрической прогрессии:

.

Пример 3. бесконечно убывающая геометрическая прогрессия,

первый член геометрической прогрессии, знаменатель геометрической прогрессии, второй член геометрической прогрессии, третий член геометрической прогрессии, , .