函数 介绍-极限
函数极限相关知识点总结

函数极限相关知识点总结一、函数极限的定义1. 函数极限的定义在数学中,函数极限是描述函数在某一点附近的行为的概念。
具体来说,对于给定的函数f(x),当自变量x趋于某一点a时,如果函数值f(x)无限接近某个确定的数L,那么我们就称函数f(x)在点a处的极限为L,记作lim_{x→a}f(x) = L。
换句话说,当x在逼近a时,f(x)的取值会趋于L。
这一定义可以用数学符号严格表述为:对于任意正数ε,存在一个正数δ,使得当0< |x-a| <δ时,都有 |f(x)-L| <ε成立。
2. 函数极限的右极限和左极限如果函数f(x)在点a的左侧和右侧分别有极限,则称这两个极限为函数f(x)在点a处的左极限和右极限。
左极限记作lim_{x→a^-}f(x),右极限记作lim_{x→a^+}f(x)。
当左极限、右极限和函数值在点a处都存在且相等时,我们称函数f(x)在点a处存在极限,且极限为此值。
3. 函数极限的无穷极限当自变量x趋于无穷大时,函数f(x)的极限称为无穷极限。
具体来说,若对于任意正数M,存在一个正数N,使得当|x|>N时,都有|f(x)|>M成立,则我们称lim_{x→∞}f(x) = ∞。
类似地,若对于任意正数M,存在一个正数N,使得当|x|>N时,都有|f(x)|<M成立,则我们称lim_{x→∞}f(x) = -∞。
4. 函数极限的存在性函数极限在很多情况下是存在的,但也有一些特殊的函数,它们在某些点处的极限并不一定存在。
比如,当函数在某一点的左右极限不相等时,该点处的极限可能不存在;当函数在某一点的极限为无穷大时,该点处的极限也可能不存在。
因此,在研究函数极限时,我们需要考虑函数在极限点处的性质,以确定函数极限是否存在。
二、函数极限的求解方法1. 用极限的定义求解函数极限函数极限的定义是要求对任意给定的ε>0,存在一个δ>0,使得当0<|x-a|<δ时,都有|f(x)-L|<ε成立。
极限的定义和性质

极限的定义和性质极限是数学分析的一个重要概念,用于描述函数在某个点上的特性和趋势。
在数学领域,极限的定义和性质是非常关键的,它在微积分、数列和级数等学科中都有广泛的应用。
本文将探讨极限的定义、性质以及一些常见的极限计算方法。
一、极限的定义1. 函数极限定义给定一个函数 f(x),当自变量 x 接近某个数 a 时,如果存在一个常数 L,使得对于任意给定的正数ε,总能找到一个正数δ,使得当 x 满足 0 < |x-a| < δ 时,都有 |f(x)-L| < ε 成立,那么我们称 L 是函数 f(x) 当x 趋于 a 时的极限,记作:lim[x→a]f(x)=L2. 数列极限定义对于一个数列 {an},如果对于任意给定的正数ε,总能找到一个正整数 N,使得当 n > N 时,都有 |an-L| < ε 成立,那么我们称 L 是数列{an} 的极限,记作:lim[n→∞]n= L二、极限的性质1. 极限唯一性函数的极限是唯一的,也就是说,如果函数 f(x) 当 x 趋于 a 时的极限存在,那么这个极限是唯一确定的。
2. 极限的有界性如果函数 f(x)当 x 趋于 a 时的极限存在且有限,那么函数在 a 的某个邻域内是有界的,即存在正数 M,使得对于所有满足 0 < |x-a| < δ 的x,都有|f(x)| ≤ M 成立。
3. 极限的保号性如果函数 f(x)当 x 趋于 a 时的极限存在且大于 (或小于) 0,那么在 a 的某个邻域内,函数的取值要么大于 (或小于) 0。
4. 极限的四则运算对于两个函数 f(x) 和 g(x),它们当 x 趋于 a 时的极限都存在,那么有以下四则运算规则:- 极限和:lim[x→a](f(x)+g(x))=lim[x→a]f(x)+lim[x→a]g(x)- 极限差:lim[x→a](f(x)-g(x))=lim[x→a]f(x)-lim[x→a]g(x)- 极限积:lim[x→a]f(x)g(x)=lim[x→a]f(x)·lim[x→a]g(x)- 极限商:lim[x→a]f(x)/g(x)=lim[x→a]f(x)/lim[x→a]g(x) (其中lim[x→a]g(x) ≠ 0)5. 极限的复合运算如果函数 f(x)当 x 趋于 a 时的极限存在,并且 g(x) 是 f(x) 的极限存在区间上的一个函数,则复合函数 h(x) = g(f(x)) 当 x 趋于 a 时的极限存在。
函数的极限

恒有
则称 A 为f(x) 当 x 时的极限。 记作 lim f(x) =A 或 f(x) A (x )
x
y
例如
1 lim 0 x x
证明
1 y x
o
x
1 证明: lim 0. x x
证:
1 1 0 x x
即 就有
故 0 , 欲使 取X
1
,
因此
注:
1 y 0 为 y 的水平渐近线 . x
返回
sin x 例 1 证明 lim =0 . x + x 证: 0 ,欲使
sin x 1 sin x 0 x x x 1 1 只要 x 2 , 故可取 X 2 ,当 x X 时 sin x 恒有 0 x sin x lim =0 成立# x + x
发 散
1 , 2 , , n ,
+ (n )
n 1
1 , - 1 , 1 , - 1 , , - 1
,
数列极限的定义:
若数列
及常数 a 有下列关系 :
0 , 正数 N , 当 n > N 时, 总有 xn a
则称该数列
n
x x0
对上述 , 0,当 0 x x0 时,
即 x U ( x0 , ) ,恒有
o
f ( x) A
即 0 A f ( x) A
即 f ( x ) 0 成立。
类似可证 A 0 的情形,同学们不妨试 一试。
返回
x 1 例 2 当 x 时, y= 2 1 ,问X如何取值, x 3 可使 x>X 时恒有 y - 1<0.01 ?
极限的公式总结

极限的公式总结极限是高等数学中的重要概念,它在数学、物理和工程等领域中都有着广泛的应用。
极限的公式可以帮助我们求解一些复杂的问题和优化计算。
在本文中,我们将总结一些常见的极限公式,包括函数极限、无穷极限和级数极限等。
一、函数极限公式1. 一次函数极限:若 f(x) = ax + b(a≠0),则当x→a 时,f(x) 的极限为f(a)=a*a+b。
2. 二次函数极限:若 f(x) = ax² + bx + c(a≠0),则当x→a 时,f(x) 的极限为f(a)=a*a²+b*a+c。
3. 幂函数极限:若 f(x) = x^a(a为实数),则当x→∞ 或x→-∞ 时,f(x) 的极限为:- 若 a > 0,则极限为∞ 或 -∞,具体取决于 x 的正负;- 若 a = 0,则极限为 1;- 若 a < 0,则极限为 0。
4. 指数函数极限:α 为常数,若f(x) = α^x,则当x→∞ 或x→-∞ 时,f(x) 的极限为:- 若α > 1,则极限为∞ 或 0,具体取决于 x 的正负;- 若0 < α < 1,则极限为 0 或∞,具体取决于 x 的正负; - 若α = 1,则极限为 1。
5. 对数函数极限:若f(x) = logₐ(x)(a>0 且a≠1),则当x→0 或x→∞ 时,f(x) 的极限为:- 当 a > 1 时,极限为 -∞ 或∞,具体取决于 x 的趋势;- 当 0 < a < 1 时,极限为∞ 或 -∞,具体取决于 x 的趋势。
6. 三角函数极限:- sin(x) 的极限为 1,当x→0 时;- cos(x) 的极限为 1,当x→0 时;- tan(x) 的极限为∞ 或 -∞,当x→(nπ/2)(n为整数) 时;- cot(x) 的极限为∞ 或 -∞,当x→nπ(n为整数) 时;- sec(x) 的极限为∞ 或 -∞,当x→(2n+1)(π/2)(n为整数) 时; - csc(x) 的极限为∞ 或 -∞,当x→nπ(n为整数) 时。
函数的极限

sin x sin a x a .
所以
lim sin x sin a.
xa
15
三、关于函数极限的定理
定理1
设有f x , g x 及h x 三个函数定义在点a的一个空心 h x f x g x, 假如 lim g x =l 且 lim h x =l 则 lim f x =l
点a的去心 邻域,
体现x接近a程度.
a
a
a
x
8
定义
设y f x 是定义在一点a的空心邻域
U r (a ) U r (a ) \ a a r , a a, a r 上,若存在一个实数l , 对于任意给定的 0,(无论它多么小) 都存在一个 0, 使得 f x l , 只要 0 x a , 则称当 x a 时,f x 以l为极限,记作 lim f x l 或 f x l x a
3 3 3
3 x 1
4 2 证明 0, 令 min , , 3 3 1 则当 0 x 1 时, x , 且 3 3 x 1 3 3 3x 1 2 x 1 , 3x 1 2 2 2 因此
lim 3x 1 2.
lim f (x)l 或 f (x) l (当x a).
x a
分析:当xa时,f(x) l 当| xa | 0 时,|f (x)l |能任意小
任给 >0, 当| xa |小到某一时刻,有|f (x)l |< 任给 >0, 存在 >0, 使当|xa | < 时 ,有|f (x)l|< .
函数的极限函数的极限定义和计算方法

函数的极限函数的极限定义和计算方法函数的极限:定义和计算方法函数的极限是微积分中的重要概念之一,广泛应用于数学、物理和工程等领域。
它帮助我们理解函数在自变量逼近某一特定值时的表现,并可以用于求解各种问题。
本文将介绍函数的极限的定义和常见的计算方法。
一、函数的极限的定义对于函数f(x),当自变量x无限接近某一特定值a时,如果函数值f(x)无限接近某一常数L,那么我们说函数f(x)在点x=a处的极限为L,记作:lim(x→a) f(x) = L这里,lim表示极限的意思,(x→a)表示x无限接近a,f(x)表示函数f在x处的函数值。
需要注意的是,函数的极限可能存在或者不存在。
如果一个函数的某个点存在极限,那么它的极限值是唯一的。
此外,函数的极限和函数在该点的取值无关,只与函数的定义域和自变量逼近的点有关。
二、函数的极限的计算方法对于常见的函数,可以使用下列计算方法求出函数的极限:1. 代入法:直接将自变量的值代入函数中,计算函数值。
这种方法适用于简单的函数,在函数式中出现除零或者无法计算函数值的情况下,不能直接使用。
2. 因子分解法:将函数式进行因子分解,化简为可能更易计算的形式。
通过因子的性质,可以将极限计算为各个因子的极限之积。
3. 主要部分法:将函数式中的主要部分提取出来,然后计算主要部分的极限。
主要部分是指影响极限值的部分,对于复杂函数,可以通过忽略高次项、无穷小量等方式找到主要部分。
4. 夹逼定理:对于难以计算的函数,可以通过夹逼定理来求解。
夹逼定理指出,如果函数g(x)无限接近L,函数h(x)无限接近L,且函数f(x)总是位于g(x)和h(x)之间,那么函数f(x)的极限也是L。
5. 分部求和法:对于一些敛散性序列或级数,可以通过分部求和将其转化为已知的序列或级数,从而求得极限。
三、示例:下面我们通过几个例子来说明函数的极限的计算方法。
例1:计算函数 f(x) = 2x^2 + 3x - 1 在x→2 时的极限。
高数-函数的极限
x
此时称当x 时, f ( x) 存在极限.
例3.1 证明 lim( x2 a2 x2 a2 ) 0(a 0). x 证明:
对 0 , 因为
| ( x2 a2 x2 a2 ) 0 |
那么称当x 时,函数f ( x)以 a 为极限,记作 lim f ( x) a 或 f ( x) a ( x )
x
此时称当x 时, f ( x) 存在极限.
定义3.1 设 f : (, ] R是任一函数, R, 如果存在常数a R, 满足 : 0, X 0, 使得x X , 恒有 | f ( x) a | ,
函数的极限
1. x 时f ( x)的极限
x 是指x取正值无限趋大, x 是指x取负值而| x | 无限趋大,
x 是指 x 无限增大。
x
x
x
o
x
定义3.1(函数极限) 设 f : 在 | x | ( R)有定义
如果存在常数a R, 满足 :
0, X 0, 使得 | x | X , 恒有 | f ( x) a | ,
2
证明: 对 0 , , 使得当 0 | x 1 | 时 ,
2
有 | (2x 1) 1| .
所以 lim(2x 1) 1 . x 1
例 3.4
证明
lim
x 1
x1 x2 1
1 2
.
证明 : 0 , 先限制 | x 1 | 1,
则|
x 1 x2 1
1 2
Байду номын сангаас
||
x1 2( x 1)
2 : 定义中的 和 定量地刻划了变量与某定数
函数极限连续重要概念公式定理
函数极限连续重要概念公式定理函数的极限、连续是微积分中非常重要的概念。
它们是帮助我们研究函数性质、计算导数和积分的基础。
下面我们将详细介绍函数极限和连续的概念、常用公式和定理。
一、函数极限函数的极限是指当自变量趋向一些特定值时,函数的取值是否趋于确定的结果。
极限表示函数在其中一点的趋势和变化情况。
函数极限的概念可以分为以下几个层次:1.无穷极限当自变量趋向无穷大或无穷小时,函数的极限称为无穷极限。
常见的无穷极限有以下几种形式:- 当$x\rightarrow+\infty$时,$\lim_{x\rightarrow+\infty}f(x)=L$,表示当$x$趋向正无穷时,函数$f(x)$的极限为$L$。
- 当$x\rightarrow-\infty$时,$\lim_{x\rightarrow-\infty}f(x)=L$,表示当$x$趋向负无穷时,函数$f(x)$的极限为$L$。
- 当$x\rightarrow+\infty$时,$\lim_{x\rightarrow+\infty}f(x)=+\infty$,表示当$x$趋向正无穷时,函数$f(x)$的极限为正无穷。
- 当$x\rightarrow-\infty$时,$\lim_{x\rightarrow-\infty}f(x)=-\infty$,表示当$x$趋向负无穷时,函数$f(x)$的极限为负无穷。
2.有限极限当自变量趋向一些有限值时,函数的极限称为有限极限。
常见的有限极限有以下形式:- 当$x\rightarrow a$时,$\lim_{x\rightarrow a}f(x)=L$,表示当$x$趋向$a$时,函数$f(x)$的极限为$L$。
3.间断点函数在一些点上不具有有限的极限时,称该点为函数的间断点。
常见的间断点有以下几种类型:- 第一类间断点:当$x\rightarrow a$时,函数极限不存在且左右极限存在,即$\lim_{x\rightarrow a^-}f(x)$和$\lim_{x\rightarrowa^+}f(x)$存在,但不相等。
函数极限的知识点总结
函数极限的知识点总结一、函数极限的定义在介绍函数极限的定义之前,我们先来了解一下“极限”的概念。
在数学中,极限是指当自变量趋于某一特定的值时,函数的取值趋于的值。
如果函数f(x)在x趋于a的过程中,它的取值趋于一个确定的常数L,那么我们就称L是函数f(x)在点x=a处的极限,记作lim (x→a)f(x)=L。
这个定义可以用符号来表示为:对于任意的ε>0,存在一个δ>0,当0<|x-a|<δ时,有|f(x)-L|<ε,那么我们就称lim(x→a)f(x)=L。
根据极限的定义,我们可以得到一些结论:1. 如果一个函数在点x=a处的极限存在,那么它只有一个极限值。
2. 如果一个函数在点x=a处的极限不存在,那么它没有极限值。
3. 如果一个函数在点x=a处的极限存在且等于L,那么在点x=a的邻域内,函数的取值都趋于L。
函数极限的定义为我们提供了计算函数在某一点处的极限的依据,下面我们将介绍一些常见的计算方法。
二、函数极限的计算方法1. 代入法代入法是最直接的计算函数极限的方法,当函数的极限存在时,我们可以直接将自变量的值代入函数中计算即可。
例如,计算lim(x→2)(3x+1),我们只需要将x=2代入函数中得到lim(x→2)(3x+1)=3*2+1=7。
2. 分式的极限对于分式函数的极限计算,我们通常采用有理化或者分子分母同除等方法,将分式转化为更简单的形式进行计算。
例如,计算lim(x→1)(x^2-1)/(x+1),我们可以将分式有理化为(x-1)(x+1)/(x+1),然后可以进行约分化简得到lim(x→1)(x-1)=0。
3. 夹逼定理夹逼定理也是一种常见的计算函数极限的方法,它适用于一些复杂函数的极限计算。
夹逼定理的原理是,如果函数f(x)在x=a的邻域内被另外两个函数g(x)和h(x)夹在中间,并且lim(x→a)g(x)=lim(x→a)h(x)=L,那么函数f(x)在x=a处的极限也存在且等于L。
函数极限的定义24种
函数极限的定义24种函数极限是指计算函数值时,这个函数接近某个值的情况。
它的定义有24种,如下:1. 左极限:当x趋近于a时,f(x)趋近于L。
2. 右极限:当x趋近于a时,f(x)趋近于M。
3. 对称的极限:当x趋近于a时,f(x)趋近于N。
4. 在点a上的极限:如果存在L使得对于任意δ>0,当0 < |x- a | < δ时,f(x)都 > L,那么,f在点a处的极限就是L。
5. 在点a上的右极限:如果存在M使得对于任意δ>0,当0 < |x- a | < δ 当x→a右时,f(x)都 < M,那么,f在点a处的右极限就是M。
6. 在点a上的对称极限:如果存在N使得对于任意δ>0,当0< |x-a | <δ时,当x→a时,f(x) → N,那么,f在点a处的对称极限就是N。
7. 内极限:当x在a处时,f(x)趋近于L,此时,f(x)的极限就是L。
8. 内右极限:当x在a处时,f(x)趋近于M,此时,f(x)的极限就是M。
9. 内对称极限:当x在a处时,f(x)趋近于N,此时,f(x)的极限就是N。
10. 外极限:当x在a处时,f(x)趋近于L,此时,f(x)的极限就是L。
11. 外右极限:当x在a处时,f(x)趋近于M,此时,f(x)的极限就是M。
12. 外对称极限:当x在a处时,f(x)趋近于N,此时,f(x)的极限就是N。
13. 下无穷极限:当x→-∞ 时,f(x)趋近于L。
14. 上无穷极限:当x→+∞ 时,f(x)趋近于M。
15. 无穷极限:当x→ ± ∞时,f(x)趋近于N。
16. 上渐近极限:当x趋近于a时,f(x)逐渐趋近于L。
17. 下渐近极限:当x取越大值时,f(x) 逐渐趋近于M。
18. 上唯一极限:当x趋近于a时,f(x)只能趋近于唯一的L。
19. 下唯一极限:当x趋近于a时,f(x)只能趋近于唯一的M。
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一、函数与极限1、集合的概念一般地我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合(简称集)。
集合具有确定性(给定集合的元素必须是确定的)和互异性(给定集合中的元素是互不相同的)。
比如“身材较高的人”不能构成集合,因为它的元素不是确定的。
我们通常用大字拉丁字母A、B、C、……表示集合,用小写拉丁字母a、b、c……表示集合中的元素。
如果a是集合A中的元素,就说a属于A,记作:a∈A,否则就说a不属于A,记作:a A。
⑴、全体非负整数组成的集合叫做非负整数集(或自然数集)。
记作N⑵、所有正整数组成的集合叫做正整数集。
记作N+或N+。
⑶、全体整数组成的集合叫做整数集。
记作Z。
⑷、全体有理数组成的集合叫做有理数集。
记作Q。
⑸、全体实数组成的集合叫做实数集。
记作R。
集合的表示方法⑴、列举法:把集合的元素一一列举出来,并用“{}”括起来表示集合⑵、描述法:用集合所有元素的共同特征来表示集合。
集合间的基本关系⑴、子集:一般地,对于两个集合A、B,如果集合A中的任意一个元素都是集合B的元素,我们就说A、B有包含关系,称集合A为集合B的子集,记作A B(或B A)。
⑵相等:如何集合A是集合B的子集,且集合B是集合A的子集,此时集合A中的元素与集合B中的元素完全一样,因此集合A与集合B相等,记作A=B。
⑶、真子集:如何集合A是集合B的子集,但存在一个元素属于B但不属于A,我们称集合A 是集合B的真子集。
⑷、空集:我们把不含任何元素的集合叫做空集。
记作,并规定,空集是任何集合的子集。
⑸、由上述集合之间的基本关系,可以得到下面的结论:①、任何一个集合是它本身的子集。
即A A②、对于集合A、B、C,如果A是B的子集,B是C的子集,则A是C的子集。
③、我们可以把相等的集合叫做“等集”,这样的话子集包括“真子集”和“等集”。
集合的基本运算⑴、并集:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合称为A与B的并集。
记作A∪B。
(在求并集时,它们的公共元素在并集中只能出现一次。
)即A∪B={x|x∈A,或x∈B}。
⑵、交集:一般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合称为A与B的交集。
记作A∩B。
即A∩B={x|x∈A,且x∈B}。
⑶、补集:①全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集。
通常记作U。
②补集:对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集。
简称为集合A的补集,记作CUA。
即CUA={x|x∈U,且x A}。
集合中元素的个数⑴、有限集:我们把含有有限个元素的集合叫做有限集,含有无限个元素的集合叫做无限集。
⑵、用card来表示有限集中元素的个数。
例如A={a,b,c},则card(A)=3。
⑶、一般地,对任意两个集合A、B,有card(A)+card(B)=card(A∪B)+card(A∩B)我的问题:1、学校里开运动会,设A={x|x是参加一百米跑的同学},B={x|x是参加二百米跑的同学},C={x|x是参加四百米跑的同学}。
学校规定,每个参加上述比赛的同学最多只能参加两项,请你用集合的运算说明这项规定,并解释以下集合运算的含义。
⑴、A∪B;⑵、A∩B。
2、在平面直角坐标系中,集合C={(x,y)|y=x}表示直线y=x,从这个角度看,集合D={(x,y)|方程组:2x-y=1,x+4y=5}表示什么?集合C、D之间有什么关系?请分别用集合语言和几何语言说明这种关系。
3、已知集合A={x|1≤x≤3},B={x|(x-1)(x-a)=0}。
试判断B是不是A的子集?是否存在实数a使A=B成立?4、对于有限集合A、B、C,能不能找出这三个集合中元素个数与交集、并集元素个数之间的关系呢?5、无限集合A={1,2,3,4,…,n,…},B={2,4,6,8,…,2n,…},你能设计一种比较这两个集合中元素个数多少的方法吗?2、常量与变量⑴、变量的定义:我们在观察某一现象的过程时,常常会遇到各种不同的量,其中有的量在过程中不起变化,我们把其称之为常量;有的量在过程中是变化的,也就是可以取不同的数值,我们则把其称之为变量。
注:在过程中还有一种量,它虽然是变化的,但是它的变化相对于所研究的对象是极其微小的,我们则把它看作常量。
⑵、变量的表示:如果变量的变化是连续的,则常用区间来表示其变化范围。
在数轴上来说,区间是指介于某两点之间的线段上点的全体。
区间的名称区间的满足的不等式区间的记号区间在数轴上的表示闭区间a≤x≤b [a,b] 开区间 a<x<b (a,b)半开区间a<x≤b或a≤x<b (a,b]或[a,b)以上我们所述的都是有限区间,除此之外,还有无限区间:[a,+∞):表示不小于a的实数的全体,也可记为:a≤x<+∞;(-∞,b):表示小于b的实数的全体,也可记为:-∞<x<b;(-∞,+∞):表示全体实数,也可记为:-∞<x<+∞注:其中-∞和+∞,分别读作"负无穷大"和"正无穷大",它们不是数,仅仅是记号。
⑶、邻域:设α与δ是两个实数,且δ>0.满足不等式│x-α│<δ的实数x的全体称为点α的δ邻域,点α称为此邻域的中心,δ称为此邻域的半径。
2、函数⑴、函数的定义:如果当变量x在其变化范围内任意取定一个数值时,量y按照一定的法则f总有确定的数值与它对应,则称y是x的函数。
变量x的变化范围叫做这个函数的定义域。
通常x叫做自变量,y叫做函数值(或因变量),变量y的变化范围叫做这个函数的值域。
注:为了表明y是x的函数,我们用记号y=f(x)、y=F(x)等等来表示。
这里的字母"f"、"F"表示y与x之间的对应法则即函数关系,它们是可以任意采用不同的字母来表示的。
如果自变量在定义域内任取一个确定的值时,函数只有一个确定的值和它对应,这种函数叫做单值函数,否则叫做多值函数。
这里我们只讨论单值函数。
⑵、函数相等由函数的定义可知,一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域。
由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,我们就称两个函数相等。
⑶、域函数的表示方法a):解析法:用数学式子表示自变量和因变量之间的对应关系的方法即是解析法。
例:直角坐标系中,半径为r、圆心在原点的圆的方程是:x2+y2=r2b):表格法:将一系列的自变量值与对应的函数值列成表来表示函数关系的方法即是表格法。
例:在实际应用中,我们经常会用到的平方表,三角函数表等都是用表格法表示的函数。
c):图示法:用坐标平面上曲线来表示函数的方法即是图示法。
一般用横坐标表示自变量,纵坐标表示因变量。
例:直角坐标系中,半径为r、圆心在原点的圆用图示法表示为:3、函数的简单性态⑴、函数的有界性:如果对属于某一区间I的所有x值总有│f(x)│≤M成立,其中M是一个与x无关的常数,那么我们就称f(x)在区间I有界,否则便称无界。
注:一个函数,如果在其整个定义域内有界,则称为有界函数例题:函数cosx在(-∞,+∞)内是有界的.⑵、函数的单调性:如果函数在区间(a,b)内随着x增大而增大,即:对于(a,b)内任意两点x1及x2,当x1<x2时,有,则称函数在区间(a,b)内是单调增加的。
如果函数在区间(a,b)内随着x增大而减小,即:对于(a,b)内任意两点x1及x2,当x1<x2时,有,则称函数在区间(a,b)内是单调减小的。
例题:函数 =x2在区间(-∞,0)上是单调减小的,在区间(0,+∞)上是单调增加的。
⑶、函数的奇偶性如果函数对于定义域内的任意x都满足 = ,则叫做偶函数;如果函数对于定义域内的任意x都满足 =- ,则叫做奇函数。
注:偶函数的图形关于y轴对称,奇函数的图形关于原点对称。
⑷、函数的周期性对于函数,若存在一个不为零的数l,使得关系式对于定义域内任何x值都成立,则叫做周期函数,l是的周期。
注:我们说的周期函数的周期是指最小正周期。
例题:函数是以2π为周期的周期函数;函数tgx是以π为周期的周期函数。
4、反函数⑴、反函数的定义:设有函数,若变量y在函数的值域内任取一值y0时,变量x在函数的定义域内必有一值x0与之对应,即,那末变量x是变量y的函数.这个函数用来表示,称为函数的反函数.注:由此定义可知,函数也是函数的反函数。
⑵、反函数的存在定理:若在(a,b)上严格增(减),其值域为 R,则它的反函数必然在R 上确定,且严格增(减).注:严格增(减)即是单调增(减)例题:y=x2,其定义域为(-∞,+∞),值域为[0,+∞).对于y取定的非负值,可求得x=± .若我们不加条件,由y的值就不能唯一确定x的值,也就是在区间(-∞,+∞)上,函数不是严格增(减),故其没有反函数。
如果我们加上条件,要求x≥0,则对y≥0、x= 就是y=x2在要求x≥0时的反函数。
即是:函数在此要求下严格增(减).⑶、反函数的性质:在同一坐标平面内,与的图形是关于直线y=x对称的。
例题:函数与函数互为反函数,则它们的图形在同一直角坐标系中是关于直线y=x对称的。
如右图所示:5、复合函数复合函数的定义:若y是u的函数:,而u又是x的函数:,且的函数值的全部或部分在的定义域内,那末,y通过u的联系也是x的函数,我们称后一个函数是由函数及复合而成的函数,简称复合函数,记作,其中u叫做中间变量。
注:并不是任意两个函数就能复合;复合函数还可以由更多函数构成。
例题:函数与函数是不能复合成一个函数的。
因为对于的定义域(-∞,+∞)中的任何x值所对应的u值(都大于或等于2),使都没有定义。
6、初等函数⑴、基本初等函数:我们最常用的有五种基本初等函数,分别是:指数函数、对数函数、幂函数、三角函数及反三角函数。
下面我们用表格来把它们总结一下:函数名称函数的记号函数的图形函数的性质指数函数a):不论x为何值,y总为正数;b):当x=0时,y=1.对数函数a):其图形总位于y轴右侧,并过(1,0)点b):当a>1时,在区间(0,1)的值为负;在区间(-,+∞)的值为正;在定义域内单调增.幂函数 a为任意实数这里只画出部分函数图形的一部分。
令a=m/na):当m为偶数n为奇数时,y是偶函数;b):当m,n都是奇数时,y是奇函数;c):当m奇n偶时,y在(-∞,0)无意义.三角函数 (正弦函数)这里只写出了正弦函数a):正弦函数是以2π为周期的周期函数b):正弦函数是奇函数且反三角函数 (反正弦函数)这里只写出了反正弦函数a):由于此函数为多值函数,因此我们此函数值限制在[-π/2,π/2]上,并称其为反正弦函数的主值.⑵、初等函数:由基本初等函数与常数经过有限次的有理运算及有限次的函数复合所产生并且能用一个解析式表出的函数称为初等函数.例题:是初等函数。