高数第一章 映射与函数

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高数高等数学1.1映射与函数

高数高等数学1.1映射与函数
1 2 1 O 1 1 2 x
说明 (1) 分段函数对应不同的区间,函数有不同的表达式. (2) 分段函数表示一个函数,不是几个函数. (3) 分段函数的定义域是各分区间的定义域的并集.
1 例6 设 f ( x ) 2 1 解 f ( x) 2
0 x1
求 f ( x 2) .

2( x 2) 1, 0 x 2 1 f ( x 2) 4 ( x 2), 1 x 2 2
2 x 5, 2 x,
2 x 1 1 x 0
.
几个特殊的函数举例 (1)常函数
开区间
( a , b ) { x a x b}
o
闭区间
a
b
x
[a , b ] { x a x b }
o
a
b
x
半开区间
[a , b ) { x a x b}
( a , b] { x a x b }
无限区间
有限区间
称a, b为区间的端点, 称b-a为这些区间的长度.
1, 当 x > 0 0, 当x = 0
1 ,
1
当x<0
y4
3 2 1
o
-1
x
x sgn x x
(4)取整函数 y x
[x]表示不超过x 的最大整数
-4 -3 -2 -1 o -1 1 -2 -3 -4
2 3 4
x
(5)狄利克雷函数
y
1 1 当x是有理数时 • y D( x ) o• 0 当x是无理数时 无理数点
f (sin x ) (sin x )3 1

高等数学上册1.1 映射与函数

高等数学上册1.1 映射与函数
第一节 映射与函数
一、映 射
二、函 数
第一章 函数与极限
一、映射
1. 映射的概念
定义1
设 X 、Y 是两个非空集合, 若存在一个法则 , 使得对X中
每个元素, 按法则 , 在Y中有唯一确定的与之对应, 则称
为从 X 到 Y 的映射. 记作 : X→Y.

X
定义域
D =X
第一节 映射与函数



()


()=
若既是满射又是单射, 则称为双射或一一映射.
第一节 映射与函数
第一章 函数与极限
注 映射又称为算子, 在不同数学分支中有不同的名称.


Y
非空集X
上的泛函
数集Y
非空集X
上的变换
非空集Y
实数集X
上的函数
实数集Y
第一节 映射与函数
第一章 函数与极限
2. 逆映射与复合映射
注 分段函数是一个函数,不是多个函数.
第一节 映射与函数
第一章 函数与极限
2. 函数的几种特性
设函数 = () 的定义域为D , 且数集 ⊂ D 或区间 I ⊂ D .
(1) 有界性
∀ ∈ , ∃ > 0, 使 () ≤, 称 () 在上有界.否则称无界.
∀ > 0, ∃0 ∈ , 使|( 0)|≥M, 称() 在I上无界.
<0
第一章 函数与极限
例8 设为任一实数,不超过的最大整数称为的整数部分,记作[].
例如:
5
= 0,
7
阶梯曲线
2 = 1, [π] = 3, [−1] = −1, [−3.5] = −4.
求函数 = [] 的定义域和值域并画图.

《高等数学》第一节:映射与函数

《高等数学》第一节:映射与函数
[1,1] [ 0, ]
[

, ] 2 2
y
y tan x 定义域 (,) y x 值域 ( 2 , 2 ) 2 y arctan x

2


2
0

2
x
| arctanx |
定义域 (,)

2

2
y
y x
0
2
y arc cot x x
x
shx e e 双曲正切 thx x chx e e x 反双曲正切
1 1 x y arthx ln . 2 1 x
(3)非初等函数 狄利克雷函数、 取整函数、 分段函数等
练习
[ x] (1) f ( x )定义域为 (0,1),求 g( x ) f ( )的定义域 . x D { x R | x 1且x 2,3,}.
cos

,
(2)初等函数
由常数和基本初等函数经过有限次四则运算和 有限次的函数复合步骤所构成并可用一个式子表示 的函数,称为初等函数.
例3:双曲函数与反双曲函数 双曲函数 反双曲函数
e x e x 双曲正弦 shx 2 e x e x 双曲余弦 chx 2
x
反双曲正弦 y arshx ln( x x 2 1) 反双曲余弦 y archx ln( x x 2 1)
高 等 数 学
研究对象 研究内容 研究工具
上册 极限
一元函数 微分学与积分学 函数 微分方程 空间解析几何与向量代数 多元函数 微分学与积分学 下册 无穷级数
高 等 数 学
应用
用哪个? 条件?
不合条件, 改造!

高数0101映射与函数

高数0101映射与函数
点a叫做邻域的中心, 叫做邻域的半径.
U (a , ) { x a x a } (a , a ).

a
a
o
a
x
点a的去心邻域, 记作 U (a , ) { x 0 x a }.

a
左 邻域 :

a
a
y x2 1
x0 x0
y 2x 1
分段点 连结点
三、函数的几何特性
1 函数的有界性:
设X D, 若M 0, 使得对 x X , 有 f ( x ) M 成立,
则称函数f ( x )在X上有界, 否则称无界. 上界, 下界
y M y=f(x) o x 有界 X M y
求反函数的步骤
y f ( x) x f 1 ( y) y f 1 ( x).
2 反函数、复合函数
反函数 复合函数 设有函数链 y f (u ), u D1 ① ②
且 g ( D) D 1

称为由①, ②确定的复合函数 , u 称为中间变量. 注意: 构成复合函数的条件 g ( D) D 1 不可少.
• 函数的表示方法: 公式法 表格法 图示法
单值函数与多值函数:
已知x 2 y 2 1表示xoy坐标平面上的单位圆 , 由方程x 2 y 2 1可解出 y 1 x 2
问y与x的关系怎么称呼?
按定义, 函数是单值函数, 类似地, 称此处y与x处的关系为多值函数.
单值函数与多值函数: 如果给定一个法则,当自变量在定义域内 任取一个数值时,对应的函数值不总是唯一的, 称这种法则确定了一个多值函数.
例如, 函数链 : y arcsinu , 可定义复合函数

高数A1第一讲映射与函数

高数A1第一讲映射与函数
第一节 映射与函数

一、映射 二、函数
一、映射
1、映射概念
例 某校学生的集合 学号的集合 按一定规则查号
某班学生的集合
按一定规则入座
某教室座位 的集合
定义
f 使得
设 X , Y 是两个非空集合, 若存在一个对应规则
有唯一确定的 与之对应 , 则
称 f 为从 X 到 Y 的映射, 记作 f : X Y .
o
x
x
奇函数
奇函数的图形关于原点对称. 函数 y=sinx是奇函数. 函数 y=sinx+cosx既非奇函数,又非偶函数.
(4) 函数的周期性: 设函数f (x)的定义域为D,如果存在一个正数l ,使得 对于任一x D 有 ( x l ) D, 且 f ( x l ) f ( x ) 恒成立,
Q ( b, a )
o
直接函数y f ( x ) P (a , b)
x
直接函数与反函数的图形关于直线 y=x 对称.
复合函数
------“代入”
定义:设函数 y=f(u)的定义域为D1,函数u=g(x)在D上有 定义,且 g( D) D1 , 则由下式确定的函数
y f g( x ), x D
2. 逆映射与复合映射
设 f 是X到Y的单射,定义一个从Rf到X的新映射g 即
g : Rf X ,
1
对每个 y R f , 规定g(y)=x,这x满足f(x)=y. 1 f 这个映射g称为f 的逆映射,记作 , 其定义域 D f R f , 值域 R f X .
1
f
注意:只有单射才存在逆映射.
x, x 0, 例6 函数 y | x | x , x 0

高等数学映射与函数

高等数学映射与函数

A ( r )13
4、函数值
值与之相对应, 则称此值为 y f x 在 x0 处的函数值
记为: f x0 或
y 当 x 在D内取定一个数值 x0时, f x 有确定的 f x x x 0
x x0 f x0
y
f x
x x0
当 x 取遍 D 内的各个数值时, 对应的函数值的全体
f (x) f (x)
在 [ a, b ] 上为有界函数. 在 [ a, b ] 上为无界函数. y

M f x M 有界函数必介于直线 y M 与 y M 之间。
f ( x) M
yM
a
0
b
y M
17
x
说明: 还可定义有上界、有下界、无界。
有时还要用到有上界或有下界。如果存在常数M(N),
或当 f ( x) 0 (或 f ( x) 0) 时,判别
f ( x2 ) / f ( x1 ) 1 (或 1) 。
例如
f x x
2
+ 在 0, 内是单调增函数。 - 0 在 ,内是单调减函数。
在 , 内不是单调函数。 - +
这说明:有时一个函数在整个区间D不是单调的, 而将D分成几个小区间, 却在每个小区间上是单调的, 这需要分别讨论。
x x

x ar xar
x
ar
a
ar
10
二、函数 1、函数的定义 设 x 与 y 是两个变量,当 x 在一定范围D内任取定一 数值时, y 按照一定的法则总有确定的数值与它对应。
y 则称 y 是 x 的函数。 x为自变量; 为因变量, D为定义域。 记为 y f ( x) , x D

高等数学教材第八版本

高等数学教材第八版本

高等数学教材第八版本第一章函数与映射高等数学是大学数学中的重要基础课程,主要涉及函数、极限、微积分等内容。

而在高等数学教材第八版本中,函数与映射是第一章的重点内容。

本章将引导学生深入了解函数与映射的定义、性质和应用。

1.1 函数的概念与性质函数是实数集之间的一种特殊关系,它将每个自变量与唯一一个因变量相对应。

在本章中,我们将学习函数的各种定义方式,例如显式定义、隐式定义、参数方程等。

此外,我们还将研究函数的性质,包括定义域、值域、单调性、奇偶性等。

1.2 映射与复合函数映射是一种更一般的函数关系,它可以将一个集合的元素映射到另一个集合的元素上。

在本节中,我们将学习映射的定义、分类以及常见的映射表示方法,如箭头图、集合对集合的表示法等。

此外,我们还将讨论复合函数的概念,即将一个函数的输出作为另一个函数的输入。

1.3 反函数与参数方程在某些情况下,我们需要找到一个函数的逆函数,以便求解方程或解决实际问题。

本节将介绍反函数的概念与求解方法,并且会讨论参数方程的基本概念与应用。

第二章极限与连续性函数的极限与连续性是高等数学中的重要概念,对理解微积分和实分析等学科有着重要作用。

在高等数学教材第八版本中,极限与连续性是第二章的重点内容。

2.1 函数的极限函数的极限是函数在无穷接近某一点时的行为,它是微积分的基础。

在本节中,我们将学习函数极限的定义、性质以及极限存在的判定方法。

此外,我们还将研究函数的左极限和右极限,并探讨无穷极限的概念与性质。

2.2 连续与间断函数的连续性是指函数在某一点上无间断,即函数图像没有突变。

本节将介绍函数连续性的定义与判定方法,包括闭区间上的连续性、间断点的分类等。

2.3 无穷小与无穷大无穷小与无穷大是描述函数在某一点上逼近某些特殊值的概念。

本节将讲解无穷小与无穷大的定义、性质以及它们与函数极限的关系。

第三章导数与微分导数是微积分的核心概念之一,它描述了函数在某一点的变化率。

在高等数学教材第八版本中,导数与微分是第三章的重点内容。

高等数学第一章函数与极限第一节映射与函数.ppt

高等数学第一章函数与极限第一节映射与函数.ppt

f ( x ) g f ( x ) e
e1 e0 e 1
| x |1 e | x |1 | x | 1 1 | x |1 1 | x |1 e | x |1
18
复合次序不同 ,结果不相同 .
高 等 数 学 PPT 课件
第 一 章
教材 : 同济 高等数学 第五版
欢迎您加入本课堂,希望 您刻苦学习,努力争取最优异 的成绩。
2
第一章
第一节
函数与极限
映射与函数
3
一 . 邻域 : U ( a ,) x x a


x a x a
( 取整函数) 3 ) .y int( x ) ( x 1 ,x ] 上的整数
x 1 int( x ) x
6, 例 . int( 5 . 6 )
( 6 . 6 , 5 . 6 ]
int( 3 . 8 ) 3 ,
int( 0 . 4 ) 0 ,
int( 5 ) 5 ,
2 2 2 2 2 ch x 1 . ch 2 x ch x sh x 1 2 sh x x x y y x x y y e e e e e e e e sh x ch y ch x sh y 2 2 2 2 x yx y x y x yx y x yx y x y e e e e e e e e 4 4 x y x y 2 e 2 e sh ( x y ) 14 4




9
以上五类函数称为基本 初等函数 . (P 17 )
要熟练掌握基本初等函 数的图形 ,有界性 ,单调性 , 奇偶性 , 周期性 , 定义域 , 值域等 .
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有限集 无限集
若 x A,则必 x B就说 A 是 B 的子集,记作 A B. 如 A B, 且 B 中有不在 A 的元素,则称 A 是 B
的真子集,记为 AB.
-2-
数集分类: N----自然数集 N+----正整数集 R----实数集
Z----整数集 Q----有理数集
数集间的关系: N+ N,N Z, Z Q, Q R. 如果 A B, 且 B A, 则称集合 A 和 B 相等,( A B)
a,b R,且a b.
{x a x b} 称为开区间, 记作 (a,b)
oa
b
x
{x a x b} 称为闭区间, 记作 [a,b]
oa
-5-
b
x
{x a x b} 称为半开区间, 记作 [a,b)
{x a x b} 称为半开区间, 记作 (a,b]
有限区间
[a,) {x a x} (,b) {x x b}
因变量
自变量
数集 D叫做这个函数的定义域 。 当x0 D时,称f ( x0 )为函数在点x0处的函数值. 函数值全体组成的数集 W { y y f ( x), x D}称为
函数的值域.
- 14 -
函数的两要素: 定义域与对应法则.
( x D x f (x0 )
自变量 ) 因变量
U0(a) { x 0 x a }.
-7-
3.常量与变量: 在某过程中数值保持不变的量称为常量, 而数值变化的量称为变量. 注意 常量与变量是相对“过程”而言的. 常量与变量的表示方法: 通常用字母 a,b,c 等表示常量, 用字母 x, y,t 等表示变量.
-8-
4.映射 定义3 设 A, B 是两个非空集合,若对每个 x A,
例如 A {1,2}, C { x x2 3x 2 0}, 则 A C.
不含任何元素的集合称为空集. (记作 ) 例如, { x x R, x2 1 0}
规定 空集为任何集合的子集.
-3-
2.实数集 定义1 设 A R, 如果存在数 L R, 使得对一切
x A, 都有 x ()L,则称 A 有上(下)界, 称 L为A 的 一个上(下)界. 如果数集 A 既有上界又有下界,则称 A 是有界的, 否则称 A是无界的.
按照某个确定的法则 f , 有唯一确定的 y B 与它对应,
则称 f 是 A 到 B 的一个映射,记作 f : A B, 或 f : x y f ( x), x A.
其中 y 称为 x 在映射 f 下的像,x 称为 y 在映射 f下 的一个原像(或逆像), A 称为映射 f 的定义域, 记为 D( f )或 Df , A 所有元素 x 的像 y 的全体所构成的集 合称为 f 的值域,记为 Rf 或 f ( A), 即
x a (a 0)
- 12 -
x a 或 x a;
二、函数概念
1 函数的定义
例 圆内接正多边形的周长
S3
S4
Sn 2nr sin n
n 3,4,5,
- 13 -
S5
S6
圆内接正n 边形
O
r
n
定义4 设 D 是一个给定的数集, 则称映射
f :DR
为定义在 D 上的一个函数, 记作
y f ( x), x D
约定: 定义域是自变量所能取的使算式有意 义的一切实数值.
例如,y 1 x2 例如,y 1
1 x2
D :[1,1] D : (1,1)
- 15 -
如果 f 是个一一映射,则对每个y B, 有唯一的一 个 x A, 适合 f ( x) y, 规定 g( y) x, 则 g 就是B 到 A 上的一个映射,称为 f 的逆映射,记为
f 1 : B A
- 10 -
其定义域 D f 1
Rf
B,
值域
R f
1
Df
A.
此时也
称 f 是可逆映射.
(g f )( x) g( f ( x)), x A 任意两个映射 f , g, 则g f 当且仅当 Rf Dg .
- 11 -
5.绝对值:
a
a a
a0 a0
( a 0)
运算性质:
ab a b;
a a; bb
a b a b a b.
绝对值不等式:
x a (a 0)
a x a;
定义2 设 A 是一个非空数集,若存在一个上(下)界 s, 使得对 A 的一切上(下)界 L, 都有 s ()L, 则称 s 是 A 的上(下)确界, 记为 sup A(inf A).
定理1 任何一个非空的实数集 A, 如果有上(下)界, 则必有上(下)确界.
-4-
区间是指介于某两个实数之间的全体实数.这两个 实数叫做区间的端点.
第一节 映射与函数
一 集合与映射 二 函数的概念 三 函数的几种特性 四 反函数与复合函数 五 初等函数 六 建立函数关系举例
-1-
一、集合与映射
1.集合 集合:具有某种特定性质的事物的总体.
组成这个集合的事物称为该集合的元素.
a A,
a A,
A {a1 , a2 ,, an }
A { x x所具有的特征}
Rf f ( A) { y y f ( x), x A}
-9-
映射的两个基本要素:定义域与对应法则 设 f : A B, 如果 Rf B, 则称 f 是一个满映射,
如果对 A 中的任意两个不同元素 x1 x2 , 有 f ( x1 ) f ( x2 )
则称 f是一个单射,如果一个映射既是满射,又是单射 则称 f 是个一一映射.
无限区间
oa
x
ob
x
区间长度的定义:
两端点间的距离(线段的长度)称为区间的长度.
-6-
设a与 是两个实数,且 0,数集{x | | x a | } 称为点a的 邻域,点a叫做这邻域的中心.
叫做这邻域的半径 .
U (a) {x a x a }.
a
a
a x
点a的去心的 邻域, 记作U0(a).
( f 1 )1 f
设 f : A B, g : B C, 则对每个 x A, 对应唯一 的一个 y f ( x) B, 从而对应唯一的一个 z g( y) C, 这样就确定了一个从集合 A 到集合 C 的映射, 这个映 射称为 f 和 g 所确定的复合映射,记为 g f ,即
g f :AC
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