
- •4. Введення в математичний аналіз
- •4.1. Дійсні числа
- •4.2. Числові проміжки
- •4.3. Абсолютна величина числа і її властивості
- •4.4. Числові послідовності
- •4.5. Функції однієї змінної
- •4.5.1. Функціональна залежність
- •4.5.2. Характеристики поведінки функції
- •4.5.3. Обернена функція
- •4.5.4. Складна функція
- •4.5.5. Основні елементарні функції
- •4.5.5. Основні елементарні функції
- •4.5.6. Границя функції
- •4.5.7. Нескінченно малі функції і їх властивості
- •4.5.8. Нескінченно великі функції їх властивості і зв'язок з нескінченно малими.
- •Графічно поведінка нескінченно великих функцій в а при х а можна проілюструвати таким чином:
- •4.5.9. Основні теореми про границі
- •4.5.10. Дві особливо важливі границі.
- •4.5.11. Безперервність функції в точці і класифікація розривів
- •4.5.12. Властивості функцій, безперервних на відрізку
- •4.5.13. Обчислення границі функції в середовищі Maxima
4.5.4. Складна функція
Нехай функція z = φ (х) з множиною значень Z, визначена на множині Х і на множині Z також визначена функція у = f(z) з множиною значень Y, тоді функція у = f[φ (х)] називається складною функцією від аргументу х, а змінна z називається проміжною змінною складної функції.
Наприклад,
складна функція, визначена на множині
(-∞, 0)
(-1, +∞), оскільки у
= f (z) =
,
z
= φ (х)
=
.
4.5.5. Основні елементарні функції
4.5.5. Основні елементарні функції
Елементарні
функції, що вивчаються в шкільному курсі
математики, є математичними моделями
простих механічних, фізичних та ін.
явищ. Наприклад, тригонометричні функції
і
добре описують коливальні рухи.
Основними елементарними функціями називають наступні функції.
1)
Степенева
функція
,
де α - дійсне число.
2)
Показникова
функція
.
3)
Логарифмічна
функція
.
4)
Тригонометричні
функції:
,
,
,
.
5) Обернені
тригонометричні
функції: :
,
,
,
.
6) Алгебраїчною функцією називається функція в якій над аргументом робиться кінцеве число операцій (складання, віднімання, множення, ділення, піднесенні до степеня, добування кореня, розв’язання алгебраїчних рівнянь) алгебри.
Всяка неалгебраїчна функція називається трансцендентною.
Прості типи алгебраїчних функцій :
1) Ціла функція (многочлен або поліном) -
,
над аргументом х виконуються дії складання, віднімання, множення і піднесення в цілу позитивну степінь.
Дробово-раціональна функція
,
над аргументом х робиться ще дія ділення.
Ірраціональна функція: над аргументом х виконується ще дія добування кореня. Наприклад,
.
4.5.6. Границя функції
Нехай функція f(x) визначена в деякій околиці точки х = а (тобто в самій точці х = а функція може бути і не визначеною)
Рис. 4.1
Визначення. Число А називається границею функції f(x) при х а , якщо для будь-кого > 0 існує таке число δ > 0, що для усіх х таких, що
0 < x - a < δ
вірна нерівність f(x) - A< .
Те ж визначення може бути записане в іншому виді:
якщо а - δ < x < a + δ, x a , то вірна нерівність А - < f(x) < A + .
Позначення
границі функції f(x)
при х
а
:
.
При визначенні границі функції передбачається, що х прагне до а довільним чином: залишаючись менше, ніж а (зліва від а), більшим, ніж а справа від а), або може коливатися біля точки а. Тому має зміст ввести поняття односторонніх границь.
Визначення.
Якщо f(x)
A1
при х
а
тільки при x
< a,
то
- називається границею функції f(x)
в точці х
= а
зліва,
а якщо f(x)
A2
при x
> a
тільки при x
> a,
то
називається границею функції f(x)
в точці х
= а
справа ( рис. 4.2).
Рис. 4.2.
Таким чином, умова існування границі функції зводиться до того, що при х а для функції f(x) повинні існувати лівостороння і правостороння границя і при цьому вони мають бути рівними.