Файл: Понятие функции, основные свойства функции, классификация функций.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 16

Скачиваний: 1

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

Вариант 6

  1. Понятие функции, основные свойства функции, классификация функций.

Если каждому элементу x множества X ставится в соответствие единственный элемент y множества Y, то говорят, что на множестве X задана функция y=f(x). При этом x называют независимой переменной или аргументом, а y зависимой переменной или функцией, а f обозначает закон соответствия. Множество X называют областью определения функции, а множество Yобластью значений функции.

Существует несколько способов задания функций.

1) Аналитический способ – функция задается формулой вида y=f(x).

2) Табличный способ – функция задается таблицей, содержащей значения аргумента x и соответствующие им значения функции y=f(x).

3) Графический способ – изображение графика функции, т.е. множества точек (xy) координатной плоскости, абсциссы которых представляют значения аргумента x, а ординаты – соответствующие им значения функции y=f(x).

4) Словесный способ – функция описывается правилом ее составления. Например, функция Дирихле f(x) принимает значение 1, если x – рациональное число и 0, если x – иррациональное число.

Выделяют следующие основные свойства функций.

   

1 Четность и нечетность. Функция y=f(x) называется четной, если для любых значений x из области ее определения выполняется f(–x)=f(x), и нечетной, если f(–x)=–f(x). Если не выполняется ни одно из перечисленных равенств, то y=f(x) называется функцией общего вида. График четной функции симметричен относительно оси Oy, а график нечетной функции симметричен относительно начала координат.

2 Монотонность. Функция y=f(x) называется возрастающей (убывающей) на промежутке X, если большему значению аргумента из этого промежутка соответствует большее (меньшее) значение функции. Пусть x1,x2
 X,  x2>x1. Тогда функция возрастает на промежутке X, если f(x2)>f(x1), и убывает, если f(x2)<f(x1).

Наряду с возрастающими и убывающими функциями рассматривают неубывающие и невозрастающие функции. Функция называется неубывающей (невозрастающей), если при x1,x2X, x2>x1 выполняется неравенство f(x2)≥f(x1) (f(x2)≤f(x1)).

Возрастающие и убывающие функции, а также невозрастающие и неубывающие функции называют монотонными.

3 Ограниченность. Функция  y=f(x) называется ограниченной на промежутке X, если существует такое положительное число M>0, что |f(x)|≤M для любого xX. В противном случае функция называется неограниченной на X.

4 Периодичность. Функция y=f(x) называется периодической с периодом T≠0, если для любых x из области определения функции f(x+T)=f(x). В дальнейшем под периодом будем понимать наименьший положительный период функции.

Функция называется явной, если она задана формулой вида y=f(x). Если функция задана уравнением F(xy)=0, не разрешенным относительно зависимой переменной y, то ее называют неявной.

Пусть y=f(x) есть функция от независимой переменной x, определенная на множестве X с областью значений Y. Поставим в соответствие каждому yY единственное значение xX, при котором f(x)=y. Тогда полученная функция x=φ(y), определенная на множестве Y с областью значений X, называется обратной и обозначается y=f–1(x). Графики взаимно обратных функций симметричны относительно биссектрисы первой и третьей координатных четвертей y=x.

Пусть функция y=f(u) есть функция переменной u, определенной на множестве U с областью значений Y, а переменная u в свою очередь является функцией u=φ(x), определенной на множестве X с областью значений U. Тогда заданная на множестве X функция y=f(φ(x)) называется сложной функцией (композицией функций, суперпозицией функций, функцией от функции).

Элементарные функции

К основным элементарным функциям относят:

  • степенную функцию y=xny=x–n и y=x1/n;

  • показательную функцию y=ax;

  • логарифмическую функцию y=logax;

  • тригонометрические функции y=sin xy=cos xy=tg x и y=ctg x;

  • обратные тригонометрические функции y= arcsin xy=arccos xy=arctg x и y=arcctg x.


Из основных элементарных функций новые функции могут быть получены при помощи алгебраических действий и суперпозицией функций.



  1. Определить, при каких значениях m и n две прямые: , : 1) параллельны, 2) совпадают, 3) перпендикулярны.

Решение.

  1. Прямые, заданные общими уравнениями: и параллельны тогда и только тогда, когда .

Получаем, что наши прямые и параллельны при условии , т.е. , .

, , например, и ;

, , например, и .


  1. Прямые, заданные общими уравнениями: и совпадают тогда и только тогда, когда .

Получаем, что наши прямые и совпадают при условии
, т.е. , .

, , т.е. и ;

, , т.е. и .


  1. Прямые, заданные общими уравнениями: и взаимно перпендикулярны тогда и только тогда, когда .

Получаем, что наши прямые и взаимно перпендикулярны при условии , т.е. .

Например: и .


  1. Установить, что каждое из следующих уравнений определяет гиперболу. Найти ее центр, полуоси, эксцентриситет, уравнения директрис и асимптот, изобразить гиперболу на координатной плоскости.

    1. ,

    2. ,

    3. .

Решение.







̶ каноническое уравнение гиперболы.

Ее центр: О(2;-3).

Полуоси: ;


Эксцентриситет: . . .



Уравнения директрис: d1: ;

d2: ;

Уравнения асимптот:

a1: ;

a2: ;

Изобразим гиперболу на координатной плоскости:









̶ каноническое уравнение гиперболы.

Ее центр: О(-5; 1).

Полуоси: ;

Эксцентриситет: . . .



Уравнения директрис: d1: ;

d2: ;

Уравнения асимптот:

a1: ;

a2: