Основные свойства функции
Способы заданий функций
Функция считается заданной, если известна область определения и указано правило, по которому для каждого значения аргумента можно найти соответствующее значение функции. Такое правило можно указать различными способами. Наиболее распространенные:
1. Аналитический. В этом способе зависимость между переменными х и у выражается в виде формулы, которая указывает совокупность тех математических операций, которые должны быть выполнены, чтобы по заданному значению аргумента найти значение функции.
Например. y = 2x, или y = x2 и т.д. заданы именно аналитически.
Чем хорош аналитический способ задания функции? Тем, что если у вас есть формула - вы знаете про функцию всё! Вы можете составить таблицу. Построить график. Исследовать эту функцию по полной программе. Точно предсказать, где и как будет вести себя эта функция. Весь матанализ стоит именно на таком способе задания функций.
2. Табличный способ. Заключается в том, что значения аргумента и функции записаны в виде таблицы.
Используются таблицы социологических опросов, экспериментальных измерений, таблицы бухгалтерской отчетности, логарифмические таблицы, тригонометрических функций и т.д.
На табличном способе задания функции основаны реляционные базы данных.
3. Графический способ. Заключается в задании соответствия между х и у при помощи графика.
По оси абсцисс откладывается аргумент (х), а по оси ординат - значение функции (у). По графику можно выбрать любой х и найти соответствующее ему значение у.
Эта кривая – и есть закон, по которому можно перевести икс в игрек.
Графический способ хорош своей наглядностью. Сразу видно, как ведёт себя функция. График функции позволяет не только с его помощью находить значения функции, но и видеть многие её свойства: в каких точках функция обращается в нуль, на каких промежутках она принимает отрицательные или положительные значения, где она возрастает или убывает и др. А уж в теме с производной, задания с графиками - сплошь и рядом! Недостаток – ограниченная точность значений/
Вообще, аналитический и графический способы задания функции идут рука об руку. Работа с формулой помогает построить график. А график частенько подсказывает решения, которые в формуле и не заметишь.
4. Словесный способ. Функция описывается правилом ее составления с помощью естественного языка.
Например: «Каждому отрицательному числу соответствует -1, нулю – число 0, а каждому положительному – число 1».
Обычно эту функцию обозначают так: Y=sign X (читают: «Игрек равен сигнум Х»). Латинское слово signum переводится как «знак» и указывает знак числа. Эту функцию можно задать так:
-1, если Х<0
Y= 0, если Х=0
1, если Х>0
Основные свойства функции
6.1. Монотонность (возрастание, убывание на интервале)
Функция у = f (x) называется возрастающей на некотором интервале, если для любых х из этого интервала большему значению аргумента соответствует большее значение функции, т.е. при х1< x2, имеет место неравенство
f (x1) < f (x2).
Функция y=f (x) называется убывающей на некотором интервале, если для любых х из этого интервала большему значению аргумента соответствует меньшее значение функции, т.е. при х1< x2, имеет место неравенство
f (x1) > f (x2).
Если же при любых значениях х взятых из некоторого промежутка и удовлетворяющих условию х1< x2 вытекает нестрогое неравенство f (x1) £ f (x2)илиf (x1) ³ f (x2), то функция называется неубывающей (невозрастающей).
Функции только убывающие или только возрастающие называют монотонными.
6.2. Четность и нечетность функции
Функцию у = f (x), х є Х, называют четной, если для любого значения х из множества X выполняется равенство f (-х) = f (х), т.е. при изменении знака аргумента значение функции не изменяется.
Функцию у = f (x), х є X, называют нечетной, если для любого значения х из множества X выполняется равенство f (-х) = - f (х), т.е. при изменении знака аргумента меняется только знак функции.
Существуют и функции, не являющиеся ни четными, ни нечетными. Значит, не может выполняться ни тождество f(-х) = f (х), ни тождество f(-х) = -f(х).
Алгоритм исследования функции у = f(х) на четность
1. Найти f (-х).
3. Сравнить f (x) = f (-x)
а) если f(-х) = f(х), то функция – четная,
б) если f(-х) = -f(х), то функция – нечетная;
в) если хотя бы в одной точке х є Х выполняется соотношение f(-х) = f(х) и хотя бы в одной точке х є X выполняется соотношение f(-х) = -f(х), то функция не является ни четной, ни нечетной.
6.3. Периодичность
Функция f (x) называется периодической, если существует такое число l¹0 (называемое периодом), что в каждой точке области определения функции выполняется условие f (x+l) = f (x).
Например, функции у= sin x, y=tg x являются периодическими с периодами p и 2p: sin (x+2p)=sin x; tg (x+p)=tg (x).
6.4. Ограниченность
Функция у= f (x) называется ограниченной, если ее область значений ограничена, т.е. все ее значения лежат на некотором конечном промежутке.
Функция у= f (x) называется ограниченной на всей области определения D(f), если существует такое число М > 0, такое что ½f (x)½£ М для любого хÎХ.
Пример, у=cos x является ограниченной, так как ½cos x½£ 1 для любого хÎR.
Классификация функций
7.1. Основные элементарные функции:
а) Линейная функция у=kx+b. Графиком линейной функции является прямая.
б) Степенная функция у=х2. Например, при n=2 получим квадратичную функцию, графиком которой является парабола. При n=3 – кубическая парабола.
в) Показательная функция у=ах, где а – данное положительное число не равное единице, х – переменная величина, которая может принимать любые действительные значения. г) Логарифмическая функция у=loga x (а>0, а¹1). Является обратной по отношению к показательной функции, так как если у=loga x, то х=ау.
д) Тригонометрические функции: у=cos x, y=sin x, y=tg x, y=ctg x.
е) Обратные тригонометрические функции: y=arcsin x, y=arccos x, y=arctg, y=arcctg.
Таким образом, элементарными называются функции, которые получаются из основных функций с помощью четырех арифметических действий и суперпозиций (формирование сложных функций), примененных конечное число раз.
7.2. Рациональные функции.
а) Целая рациональная функция (многочлен) – такая функция, над значениями аргумента х которой и некоторыми постоянными числами выполняются операции сложения, вычитания, умножения, деления, возведение в степень. Пример целой рациональной функции: .
б) Дробно-рациональная функция – представлена в виде частного от деления двух целых рациональных функций. Пример дробно-рациональной функции: .
7.3. Иррациональные функции – алгебраические функции, содержащие аргумент под знаком радикала (корня).
Примером может являться функция .
7.4. Сложная функция. Сложная функция — это функция от функции. Если u — функция от x, то есть u=u(x), а f — функция от u: f=f(u), то функция y=f(u) — сложная. Пример, у=sin2x – сложная функция, ее можно представить так y=u2, где u=sin x.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|