Binder1
.pdf3x4 6x3 5x2 9x 11 |
|
x2 2x 3 |
|
|||||||
|
|
|||||||||
|
3x4 6x3 9x2 |
|
|
3x2 4 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4x2 9x 11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4x2 8x 12 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 1 |
|
|
|
|
|
|
||
и запишем |
|
|
|
|
|
|
||||
|
3x4 6x3 5x2 9x 11 |
3x2 4 |
|
x 1 |
. |
|||||
|
x2 2x 3 |
x2 2x 3 |
||||||||
|
|
|
|
|
Если суметь каким-то образом подобрать один корень уравнения n -ой степени, то, используя следствие теоремы Безу, можно решение этого уравнения свести к решению уравнения n 1 степени.
Пример 5. Решить уравнение x3 6x2 11x 6 0.
Решение. При x 1 левая часть уравнения равна 0, т.е. x1 1 - корень этого уравнения и многочлена x3 6x2 11x 6 . По следствию теоремы Безу многочлен x3 6x2 11x 6 делится без остатка на x 1:
x3 6x2 11x 6 |
|
|
x 1 |
|||
|
|
|||||
|
x3 x2 |
|
|
x2 5x 6 |
|
|
|
5x2 11x 6 |
|
|
|
|
|
|
|
5x2 5x |
|
|
|
|
|
|
6x 6 |
|
|
|
|
|
|
6x 6 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
Исходное уравнение запишется
x3 6x2 11x 6 0 x 1 x2 5x 6 0 . Осталось решить квадратное
уравнение x2 5x 6 0 x |
2, x |
3 . |
Ответ: 1;2;3 . |
2 |
3 |
|
|
35
|
|
|
Задачи для самостоятельной работы |
|
|
|
|
|
||||||||||
1. Найти корни многочлена P z и разложить его на множители: |
|
|
||||||||||||||||
а) P z z4 1. |
Ответ: 1; |
i; z 1 z 1 z2 1 . |
|
|
|
|
|
|||||||||||
б) |
P z z4 z2 |
1. Ответ: |
1 |
2 |
3 |
; |
2 |
3 |
; z2 z 1 z2 z 1 . |
|||||||||
|
|
|
|
|
i |
|
|
1 i |
|
|
|
|
|
|
||||
в) P z z8 15z4 16 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ответ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, i, 2 1 i , z 1 z 1 z2 1 z2 2 2z 4 z2 2 2z 4 . |
|
|||||||||||||||||
2. Разложить многочлен P z |
|
на множители, если известен один корень z1: |
||||||||||||||||
а) P z z3 3z2 8z 10, z1 |
1 i . |
|
|
|
Ответ: z2 |
2z 2 z 5 . |
||||||||||||
б) P z z4 2z3 11z2 18z 18, |
z1 1 i . |
Ответ: z2 |
2z 2 z2 |
9 . |
||||||||||||||
в) P z z4 7z2 12, z1 2i . |
|
|
|
|
|
|
Ответ: z2 |
4 z2 3 . |
||||||||||
3. |
Показать, что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
2x3 x2 7x 5 2x2 5x 17 |
39 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
б) |
7x5 3x3 14x2 1 7x2 3 |
7 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
x3 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x3 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4. Решить уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
а) x3 2x2 13x 10 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: 5;1;2 . |
|
|
|
|
||||||
б) x3 13x 12 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: 3; 1;4 . |
|
|
|
|||||||
в) x3 5x2 |
7x 3 0. |
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: x 3, |
x |
,3 |
1. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
г) x4 3x3 4x2 12x 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: 3; 2;0;2 . |
|
|
||||||||
д) x4 3x3 |
8x2 |
12x 16 0 . |
|
|
|
|
|
|
Ответ: 2; 1;2;4 . |
|
|
|||||||
е) |
x4 5x3 |
2x2 |
20x 24 0 . |
|
|
|
|
|
Ответ: x 3, |
x |
,3 |
2, |
x |
2 . |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
4 |
|
36
§ 5. Функции. Некоторые характеристики функций. Основные
элементарные функции. Преобразование графиков функций.
|
|
|
Основные понятия |
|
|
|
|||
Пусть заданы |
два |
непустых |
множества |
D |
и E |
и каждому элементу |
|||
x D ставится |
в соответствие |
по |
некоторому |
правилу |
один и |
только один |
|||
элемент y E |
и |
при |
этом |
каждому элементу |
y E |
будет |
поставлен в |
соответствие хотя бы один элемент x D , то говорят, что на множестве D задана функция y f x , где x – независимая переменная или аргумент, y – зависимая переменная или функция.
Множество D называется областью определения (областью существования) функции y f x . Множество E – областью значений (областью изменения)
функции y f x .
Частное значение функции – это значение при конкретном значении
аргумента, пусть y f x , при |
x x0 получаем частное значение |
y0 f x0 . |
||||
Значение переменной x , |
при котором функция обращается в нуль, то есть |
|||||
y f x 0 называется нулём (или корнем функции). |
|
|||||
Функция y f x , |
определенная на множестве D, называется чётной, если |
|||||
при изменении знака |
у |
аргумента |
значение функции не |
меняется, т.е. |
||
f x f x |
при х |
и |
–х |
D. |
График четной функции симметричен |
|
относительно оси OY . |
|
|
|
|
|
|
Функция |
y f x , |
определенная на множестве D, называется нечётной, |
если при изменении знака у аргумента изменяется только знак значения функции, т.е. f x f x при х и –х D. График нечётной функции симметричен
относительно начала координат. |
|
|
|
Функция |
y f x , определенная |
на множестве D, |
называется |
периодической, |
если существует такое |
постоянное число |
T 0 , что |
|
37 |
|
|
f x T f x при х и (х+T) D. Число Т в этом случае называется периодом функции. Если Т период функции, то ее периодами будут и числа k·T, где k = 1,2, 3, … . Наименьшее положительное число T называется основным периодом.
Сложная функция. Пусть заданы две функции |
y f u , |
определенная на |
|||||
множестве D1 , и |
u x , определенная |
на множестве D2 , причем область |
|||||
определения |
f u |
содержит множество значений функции x . Тогда функция |
|||||
y f x |
называется суперпозицией |
заданных |
функций |
(или |
сложной |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
функцией, или функцией от функции). |
Переменную u x |
называют |
|||||
промежуточной. |
|
|
|
|
|
Основными элементарными функциями являются следующие функции:
1)Степенная функция y x , где - действительное число.
2)Показательная функция у = ах, где а > 0 и а 1.
3) |
Логарифмическая функция y loga x , где а > 0 и |
а 1. |
|
4) |
Тригонометрические функции y sin x , y cos x , |
y tgx , |
y ctgx . |
5) |
Обратные тригонометрические функции y arcsin x , y arccos x , |
y arctgx , y arcctgx .
Элементарной функцией называется функция, которую можно задать одной формулой, составленной из основных элементарных функций и постоянных с помощью конечного числа арифметических действий и конечного
числа операций взятия функции от функции. |
|
Графиком функции y f x называется геометрическое |
место точек |
плоскости 0XY , для каждой из которых аргумент x является |
абсциссой, а |
соответствующее значение функции y – ординатой. |
|
Рассмотрим свойства и графики основных элементарных функций.
1. Степенная функция - это функции вида у = х , где R. Ее области определения и изменения зависят от . Более подробно рассмотрим следующие степенные функции с различными показателями степени:
38
Функция у=х.
1)Областью определения функции является множество всех действительных чисел R .
2)y x нечетная функция поскольку f x x f x .
3)Функция y x возрастает на всей числовой оси. Ее график – прямая,
проходящая через начало координат и являющаяся биссектрисой I и III координатных углов (рис. 18).
Рис. 18
Функция y = x2.
1)Область определения – вся числовая прямая.
2)y = x2 – чётная функция, т.к. f(-x) = (-x)2 = x2 = f(x).
3)На промежутке [0; + ) функция возрастает.
4)На промежутке (- ; 0] функция убывает.
Графиком функции является парабола (рис. 19).Здесь же приведен и график функции y=x4.
Рис. 19 |
Рис. 20 |
39
Функция y = x3.
1)Область определения – вся числовая прямая.
2)y = x3 – нечётная функция, т.к.f(-x) = (-x)3 = -x3 = -f(x).
3)Функция y = x3 возрастает на всей числовой прямой. График функции называется кубической параболой (рис. 20).
Функция y = x-1 = 1x .
1) Область определения – множество всех действительных чисел, кроме
нуля. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
y 1 - нечетная функция (поскольку f ( x ) |
1 |
|
1 |
f ( x )). |
|||
x |
x |
|||||||
|
x |
|
|
|
|
|||
3) |
Функция |
y 1 |
убывает на промежутке (- ; 0) |
и на промежутке (0,+ ). |
||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
График функции |
y 1 |
называют гиперболой (рис. 21). |
|
|
|
|
||
|
|
x |
|
|
|
|
|
Рис. 21.
Функция y = x .
1)Область определения - луч [0; + ). Это следует из того, что выражение x определено лишь при х 0.
2)Функция y x не является ни чётной, ни нечётной.
3)Функция y x возрастает на луче [0; + ).
График функции изображен на рисунке 22.
40
Рис. 22.
2. Показательная функция. Показательная функция задается формулой
у= ах, где а > 0 и а 1.
1)Область определения функции – вся числовая прямая.
2)Область значения функции – промежуток (0; + ).
3)Функция не является ни чётной, ни нечётной. Это следует из того, что
а-х ≠ ах и а-х ≠ ах при x 0.
4) Функция возрастает на всей числовой оси при а > 1 и убывает при
а < 1.
График показательной функции изображен на рисунке 23.
Рис. 23
3. Логарифмическая функция. Логарифмическая функция у = loga x
является обратной к показательной функции у = ах и обладает следующими свойствами:
1)Область определения - (0; + ).
2)Область значений - (- ; + ).
3)Функция не является ни чётной, ни нечётной.
4)Функция возрастает на промежутке (0; + ) при а > 1, и убывает на промежутке (0; + ) при 0 < a < 1.
41
График функции у = loga x изображен на рисунке 24.
Рис. 24
4. Тригонометрические функции – это функции y sin x , y cos x , y tgx , y ctgx .
Функция y = sin x
1)Область определения – множество всех действительных чисел.
2)Область значений – отрезок [-1; 1].
3)Функция периодическая, основной период равен 2 .
4)Функция нечетная.
5) Функция |
возрастает |
на промежутках |
|
2 n; |
|
2 n |
и убывает на |
|||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
промежутках |
|
2 n; |
3 |
2 n |
, где n Z. |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
График функции y = sin x изображен на рисунке 25.
Рис. 25.
Функция y = cos x.
1)Область определения – множество всех действительных чисел.
2)Область значений – отрезок [-1; 1].
42
3)Функция периодическая, основной период равен 2 .
4)Функция чётная.
5)Функция убывает на промежутках [2 n; +2 n] и возрастает на промежутках [- +2 n; 2 n] , где n Z.
График функции y = cos x изображен на рисунке 26.
|
|
Рис. 26 |
Функция y = tg x. |
|
|
1) Область определения: х |
|
n; n Z. |
|
2 |
|
2)Область значений – вся числовая прямая.
3)- основной период функции.
4)Функция нечётная.
5)Функция возрастает на промежутках n; n , где n Z.
2 2
График функции y = tg x изображен на рисунке 27.
Рис. 27
43
Функция y = сtg x.
1)Область определения: х ≠ n, n Z.
2)Область значений – вся числовая прямая.
3)Функция периодическая с основным периодом .
4)Функция нечётная.
5)Функция y = ctg x убывает на промежутках ( n; + n) , где n Z.
График функции y = ctg x изображен на рисунке 28.
Рис. 28
5. Обратные тригонометрические функции – это функции у=arcsin x,
у=arccos x, у=arctg x, у=arcctg x.
Функция у=arcsin x является обратной к функции y=sin x.
1)Область определения – отрезок [-1; 1].
2)Область значений – отрезок , .
2 2
3)Функция нечётная: arcsin x = - arcsin x.
4)Функция возрастающая.
Из сказанного выше следует, что записи у=arcsin x и х = sin у,
эквивалентны. Подставив в равенство х = sin у вместо у его выражение, т.е. arcsin x получим х = sin (arcsin x). Следовательно, для любого х из [-1; 1] имеем:
sin (arcsin x) = х , 2 arcsinx 2 .
44