Файл: Первые понятия мат анализа .pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2021

Просмотров: 531

Скачиваний: 1

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

Äëÿ ýòîãî âîñïîëüçóåìñÿ õîðîøî èçâåñòíûì íàì ãðà-

ôèêîì ôóíêöèè

y

=

x

2

è ïðîèçâåäåì åãî ëèíåéíîå

ïðåîáðàçîâàíèå.

Ñíà÷àëà ïðåîáðàçóåì èñõîäíóþ ôóíêöèþ, à èìåííî:

âûäåëèì ïîëíûé êâàäðàò îòíîñèòåëüíî ïåðåìåííîé

x

.

Äëÿ ýòîãî ñíà÷àëà âûíåñåì èç ïåðâûõ äâóõ ñëàãàåìûõ

ìíîæèòåëü, ñòîÿùèé ïåðåä

x

2

çà ñêîáêó:

y

= 3

x

2

4

x

+ 5 = 3

µ

x

2

4
3

·

x

+ 5

,

à çàòåì â ñêîáêàõ ñêîíñòðóèðóåì âûðàæåíèå, êîòîðîå

äàñò íàì ôîðìóëó ïîëíîãî êâàäðàòà

(

x

±

a

)

2

=

x

2

±

2

xa

+

a

2

, ïðè ýòîì ìû áóäåì èñïîëüçîâàòü ïðîñòåéøèå

ìàòåìàòè÷åñêèå îïåðàöèè:

a

=

a

+

b

b

(¾ïðèáàâèòü è

îòíÿòü¿) è

a

=

a

·

b

b

,

ãäå

b

6

= 0

(¾óìíîæèòü è ðàçäåëèòü¿)

y

= 3

µ

x

2

2

·

4

2

·

3

·

x

+ 5 =

= 3

Ã

x

2

2

·

2
3

·

x

+

µ

2
3

2

µ

2
3

2

!

+ 5 =

ïåðâûå òðè ñëàãàåìûõ â ñêîáêàõ äàäóò íàì ïîëíûé

êâàäðàò:

= 3

x

2
3

2

µ

2
3

2

#

+ 5 =

ðàñêðîåì òåïåðü êâàäðàòíûå ñêîáêè:

= 3

µ

x

2
3

2

3

·

4
9

+ 5 = 3

µ

x

2
3

2

+

11

3

.

Òàêèì îáðàçîì, íàøà ôóíêöèÿ ïðèíÿëà âèä:

y

= 3

x

2

4

x

+ 5 = 3

µ

x

2
3

2

+

11

3

.

26


background image

Òåïåðü ìû ãîòîâû ïåðåéòè ê ïîñòðîåíèþ ãðàôèêà

ôóíêöèè.

2

x

y

=

2

3x

y

=

3

11

3

2

2

)

3(x

y

-

+

=

3

11

3

2

x

y

Ðèñ. 24

1) Ïîñòðîèì ãðàôèê ôóíêöèè

y

=

x

2

è ðàñòÿíåì åãî

âäîëü îñè

Oy

â òðè ðàçà, ïîëó÷èì ãðàôèê ôóíê-

öèè

y

= 3

x

2

.

2) Ñäâèíåì ãðàôèê ôóíêöèè

y

= 3

x

2

íà

2
3

åäèíèö

âïðàâî âäîëü îñè

Ox

, ïîëó÷èì ãðàôèê ôóíêöèè

y

= 3

¡

x

2
3

¢

2

.

3) Cäâèíåì ãðàôèê ôóíêöèè

y

= 3

¡

x

2
3

¢

2

íà

11

3

åäèíèö ââåðõ âäîëü îñè

Oy

, ïîëó÷èì ãðàôèê ôóíê-

öèè

y

= 3

¡

x

2
3

¢

2

+

11

3

(ñì. ðèñ. 24).

Ïðèìåð 10
Ïîñòðîèì ãðàôèê ôóíêöèè

y

= 3 sin(2

x

3

π

4

)

.

Äëÿ ýòîãî âîñïîëüçóåìñÿ ãðàôèêîì ôóíêöèè

y

= sin

x

è

ïðîèçâåäåì åãî ëèíåéíîå ïðåîáðàçîâàíèå.

27


background image

1) Ïîñòðîèì ãðàôèê ôóíêöèè

y

= sin

x

è ñîæìåì åãî

âäîëü îñè

Ox

â äâà ðàçà, ïîëó÷èì ãðàôèê ôóíêöèè

y

= sin 2

x

.

1

π

π

-

2

π

2

π

-

1

-

π

2

-

x

sin

y

=

2x

sin

y

=

y

x

Ðèñ. 25

2) Ñäâèíåì ãðàôèê ôóíêöèè

y

= sin 2

x

íà

3

π

8

åäèíèö

âïðàâî âäîëü îñè

Ox

, ïîëó÷èì ãðàôèê ôóíêöèè

y

= sin 2

µ

x

3

π

8

= sin

µ

2

x

3

π

4

.

3) Ðàñòÿíåì ãðàôèê ôóíêöèè

y

= sin

¡

2

x

3

π

4

¢

âäîëü îñè

Oy

â òðè ðàçà, ïîëó÷èì ãðàôèê ôóíêöèè

y

= 3 sin

¡

2

x

3

π

4

¢

(ñì. ðèñ. 26).

x

2

sin

y

=

)

(2x

3sin

y

4

-

=

3

3

-

1

8

8

-

8

8

-

8

11π

-

π

π

2

-

8

π

8

13π

)

(2x

sin

y

4

-

=

y

π

2

x

Ðèñ. 26

28


background image

Óïðàæíåíèå 4

Ïîñòðîèòü ãðàôèêè ôóíêöèé:

1.

y

=

|

x

+ 2

|

;

2.

y

=

|

x

+ 1

|

+ 2;

3.

y

=

−|

x

3

| −

4;

4.

y

= 2

|

x

1

|

+ 1;

5.

y

= 2

x

2

3

x

+ 1;

6.

y

=

3

x

2

+ 8

x

+ 3;

7.

y

=

x

2

+ 5

x

1;

8.

y

=

x

2

+ 4

x

+ 5;

9.

y

= 2 cos

x

+ 1;

10.

y

=

log

2

(

x

+ 2);

11.

y

= 2 sin(

x

π/

4);

12.

y

=

1
2

+

1

π

arctg

x.

Ïîñòðîèòü ãðàôèêè äðîáíî-ðàöèîíàëüíûõ ôóíêöèé, âûäå-

ëèâ èç äðîáè öåëóþ ÷àñòü:
13.

y

=

1

x

1 +

x

;

14.

y

=

3

x

+ 2

2

x

3

.

Öåëîé ÷àñòüþ ÷èñëà

x

íàçûâàåòñÿ íàèáîëüøåå öåëîå

÷èñëî, íå ïðåâîñõîäÿùåå äàííîå. Îáîçíà÷àåòñÿ:

[

x

]

 öåëàÿ

÷àñòü ÷èñëà

x

.

Íàïðèìåð,

[2

,

14] = 2

, à

[

2

,

31] =

3

.

Äðîáíîé ÷àñòüþ ÷èñëà

x

íàçûâàåòñÿ ðàçíîñòü ìåæäó

÷èñëîì

x

è åãî öåëîé ÷àñòüþ. Îáîçíà÷àåòñÿ:

{

x

}

 äðîáíàÿ

÷àñòü ÷èñëà

x

.

Íàïðèìåð,

{

3

,

15

}

= 3

,

15

[3

,

15] = 3

,

15

3 = 0

,

15;

{−

2

,

6

}

=

2

,

6

[

2

,

6] =

2

,

6 + 3 = 0

,

4

.

Ôóíêöèÿ signum (çíàê ÷èñëà) îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþ-

ùèì îáðàçîì:

sign

x

=

1

,

x >

0;

0

,

x

= 0;

1

,

x <

0

.

Óïðàæíåíèå 5
Ïîñòðîèòü ãðàôèêè ôóíêöèé:

29


background image

1.

y

= [

x

]

;

2.

y

= [

x

2]

;

3.

y

= [

x

] + 1

.

4.

y

=

{

x

}

;

5.

y

=

{

x

} −

1;

6.

y

=

{

x

}

+ 2;

7.

y

= sign

x

;

8.

y

= sign(

x

+ 3)

.

6. Ñëîæåíèå è óìíîæåíèå ãðàôèêîâ

1. Ñëîæåíèå ãðàôèêîâ

Ïóñòü äàíû ôóíêöèè

y

=

f

(

x

)

è

y

=

g

(

x

)

. Òîãäà íà

îáùåé ÷àñòè èõ îáëàñòåé îïðåäåëåíèÿ ìîæåò áûòü çà-

äàíà ôóíêöèÿ

y

=

f

(

x

) +

g

(

x

)

. Ïóñòü òî÷êà

M

(

x

0

, y

1

)

ïðèíàäëåæèò ãðàôèêó ôóíêöèè

y

=

f

(

x

)

, à òî÷êà

M

(

x

0

, y

2

)

ïðèíàäëåæèò ãðàôèêó ôóíêöèè

y

=

g

(

x

)

.

Òîãäà òî÷êà

M

(

x

0

, y

1

+

y

2

)

ïðèíàäëåæèò ãðàôèêó ôóíê-

öèè

y

=

f

(

x

) +

g

(

x

)

. Çíà÷èò, äëÿ ïîñòðîåíèÿ ãðàôèêà

ôóíêöèè

y

=

f

(

x

) +

g

(

x

)

íàäî:

à) îñòàâèòü òå òî÷êè ãðàôèêîâ

y

=

f

(

x

)

è

y

=

g

(

x

)

, ó

êîòîðûõ

x

âõîäèò â îáùóþ ÷àñòü îáëàñòåé îïðåäåëå-

íèÿ ýòèõ ôóíêöèé;
á) äëÿ êàæäîãî òàêîãî

x

ïðîèçâåñòè àëãåáðàè÷åñêîå

ñëîæåíèå îðäèíàò ( ñîîòâåòñòâóþùèõ äàííîìó

x

) ýòèõ

äâóõ ãðàôèêîâ.

2. Óìíîæåíèå ãðàôèêîâ

Ïóñòü äàíû ôóíêöèè

y

=

f

(

x

)

è

y

=

g

(

x

)

. Òîãäà íà

îáùåé ÷àñòè èõ îáëàñòåé îïðåäåëåíèÿ ìîæåò áûòü çà-

äàíà ôóíêöèÿ

y

=

f

(

x

)

g

(

x

)

. Ïóñòü òî÷êà

M

(

x

0

, y

1

)

ïðèíàäëåæèò ãðàôèêó ôóíêöèè

y

=

f

(

x

)

, à òî÷êà

M

(

x

0

, y

2

)

ïðèíàäëåæèò ãðàôèêó ôóíêöèè

y

=

g

(

x

)

.

Òîãäà òî÷êà

M

(

x

0

, y

1

y

2

)

ïðèíàäëåæèò ãðàôèêó ôóíê-

öèè

y

=

f

(

x

)

g

(

x

)

. Çíà÷èò, äëÿ ïîñòðîåíèÿ ãðàôèêà

ôóíêöèè

y

=

f

(

x

)

g

(

x

)

íàäî:

à) îñòàâèòü òå òî÷êè ãðàôèêîâ

y

=

f

(

x

)

è

y

=

g

(

x

)

, ó

30