Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

(1)АЛГЕБРА КОНЕЧНЫЙ

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
1.4 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. ПРОПОРЦИИ

 

Из пропорции

 

 

a

 

c

 

следуют равенства:

 

 

 

 

 

b

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a d b c

 

a

b c

 

 

 

 

 

b

a d

 

c

a d

 

 

d

b c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

c

b

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a b

 

c d

 

 

a

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

d

 

 

a b

 

 

c d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4. АБСОЛЮТНАЯ ВЕЛИЧИНА ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО ЧИСЛА

 

 

 

(МОДУЛЬ)

 

 

 

a, если a 0,

1. Определение:

a

 

a, если a 0 .

 

 

 

2. Основные свойства модуля:

1)

 

 

 

 

a

 

 

 

 

a

 

;

 

 

 

 

2)

 

 

 

 

a b

 

 

 

 

 

b a

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

 

 

 

a b

 

 

 

 

 

a

 

 

 

b

 

;

4)

 

 

a n

 

 

 

a

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

 

 

a

 

 

 

 

a

 

 

, b 0;

6)

 

a b

 

 

 

a

 

 

 

b

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)a b a b ;

2.Неравенства с модулем:

1)

 

x

 

a

a x a, если a 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a,

 

 

-а

0

а

x

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 )

 

x

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-a

0

 

a

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

3.5. ФОРМУЛЫ СОКРАЩЕННОГО УМНОЖЕНИЯ

a b 2 a2 2ab b2

 

 

квадрат суммы двух

чисел

a b 2 a 2 2ab b 2

 

 

 

квадрат разности двух чисел

a 2 b 2 a b a b

 

 

 

разность квадратов двух чисел

a b 3 a3 3a 2b 3ab2 b3

 

 

куб суммы двух чисел

 

 

a b 3 a3 3a

2b 3ab2 b3

 

куб разности двух чисел

 

 

a3 b3 a b

a 2 ab b 2

 

 

 

сумма кубов двух чисел

 

 

a3 b3 a b a 2 ab b 2

 

 

разность кубов двух чисел

 

 

3.6. КВАДРАТНЫЕ УРАВНЕНИЯ

 

 

У р а в н е н и я

 

Формула корней

Формулы Виета

ax 2 bx c 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a, b, c -действ. чис-

x1,2

 

b

 

b 2 4ac

x1 x

2

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

ла, a 0 ( неприве-

 

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дённое квадратное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 x2 c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

уравнение)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 px q 0

 

 

 

 

p

 

 

p

2

x1 x2 p

 

 

 

x1,2

 

 

 

 

 

q

x1 x

2 q

 

(приведённое квад-

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ратное уравнение)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax 2 2k x c 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(уравнение с чёт-

 

x1,2

 

k

k 2 ac

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

ным вторым коэф-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фициентом)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

3.7.РАЗЛОЖЕНИЕ НА МНОЖИТЕЛИ

x2 px q x x1 x x2

ax 2 bx c a x x x x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax3 bx 2 cx d a (x x ) (x x

2

) (x x

3

)

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

ax 4 bx3 cx 2 dx e a (x x ) (x x

2

) (x x

3

) (x x

4

),

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

где x1 , x2 , x3 , x4

 

- корни соответствующих многочленов.

ДЛЯ ЗАМЕТОК

17

3.8. АРГУМЕНТ, ФУНКЦИЯ

1. Определение функции:

Переменная величина у называется

функцией переменной величины х, если

каждому значению х (взятому из неко-

торого множества чисел) по определён-

ному правилу или закону ставится в со-

ответствие единственное значение пере-

менной у.

При этом переменная х называется

независимой переменной или аргумен-

том, а переменная у зависимой пере-

менной или функцией.

Тот факт, что переменная у есть функция переменной х, обычно записы-

вают так : y f x , или

y x , или

y F x и т.д.

 

y

 

B

 

 

 

 

 

 

y f x

 

 

yo

 

 

 

 

A

 

 

 

a

0

x

b

x

 

 

 

0

 

На рисунке

изображен

график

функции

y f x . Из графика ус-

матриваем:

область определения – отрезок x a , b ;

область значений функции - y A, B ;

y0 - частное значение функ-

ции y

при x x0 , т.е.

y0 f x0 .

 

1.Множество значений, принимаемых аргументом х в условии дан-

ной задачи, называют областью определения или областью задания функ-

ции, а множество значений, принимаемых переменной у, называют областью

изменения или областью значений функции.

2.Областью определения функции может быть

или множество всех действительных чисел, т.е. x , ,

или отрезок : x a , b , т.е. a x b ,

18

или интервал: x a ,b , т.е. a x b ;

или полуинтервал: x a , b , т.е. a x b или x a ,b , т.е. a x b

2.Основные способы задания функции

a.Аналитический, при котором функция задается формулой. На-

 

 

 

 

 

пример, y x3 ,

y x2 lg x ,

y x3 sin x и т.д.

При аналитическом способе функция может быть задана

явно, т.е. в виде y f x ;

явно, но с помощью нескольких формул (разные формулы на раз-

ных частях области определения). Например,

 

 

x 2 ,

если 3 x 1,

 

 

 

если 1 x 2,

 

y

x ,

 

x 4,

если 2 x 5.

 

 

 

 

 

неявно, когда х и

у связаны между собой уравнением F x, y 0 ;

 

параметрически,

т.е. когда переменные х и у связаны между со-

x t ,

бой через третью переменную, называемую параметром: где t – па-

y t ,

раметр.

b.Графический. Функция называется заданной графически, если

начерчен её график. Само равенство y f x называется уравнением этого графика. Естественно, график функции является лишь приближенным изо-

бражением функциональной зависимости y f x , но он наглядно демонст-

рирует качественное поведение функции и поэтому широко применяется в практике

c.Табличный. Говорят, что функция y f x задана таблично, ес-

ли дана таблица, сопоставляющая значения аргумента х с соответствующи-

19

ми им значениями функции y f x .

 

 

 

 

 

 

 

Например,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

- 1

0

 

 

6

 

 

 

 

 

 

y

3

7

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

f 1 3 ,

f 0 7 ,

f 6 5 и т.д.

 

 

 

 

 

 

3.9.

ЭЛЕМЕНТЫ ПОВЕДЕНИЯ ФУНКЦИИ

 

 

 

 

3.9.1. ВОЗРАСТАЮЩИЕ И УБЫВАЮЩИЕ ФУНКЦИИ

 

 

 

 

 

 

(МОНОТОННЫЕ ФУНКЦИИ)

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

y f x

 

 

 

 

 

y f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x1

f x2

 

 

f x1

 

f x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

x1

x2

b

x

a

x1

 

x2

b

x

 

Функция y f x

называется воз-

 

Функция

 

y f x

называется

растающей на отрезке a , b (на интер-

убывающей на отрезке

a , b (на

вале, полуинтервале и т.д.), если боль-

интервале, полуинтервале и т.д.),

шему значению аргумента х

из этого

если большему значению аргумен-

промежутка

x2 x1

соответствует

та х

из этого промежутка x2

x1

большее значение функции: f x2 f x1 .

соответствует

 

меньшее

значение

 

 

 

 

 

 

функции: f x2 f x1 .

 

 

 

Если для всех

х

из некоторого

 

Если для всех х из некоторо-

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

промежутка выполняется

неравенство

го промежутка выполняется нера-

f x2 f x1 ,

то говорят,

что функция

венство

f x2 f x1 , то

говорят,

на данном промежутке неубывающая.

что функция на данном промежут-

 

 

 

ке невозрастающая.

 

 

 

 

 

 

 

 

Функции возрастающие или убы-

 

 

 

 

 

вающие на некотором промежутке назы-

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ваются монотонными.

 

 

 

y f x

 

 

 

 

y f x не яв-

 

 

 

 

На рисунке функция

 

 

 

 

 

ляется монотонной на промежутке a,b ,

 

 

 

 

 

однако на

частях этого промежутка

а

с

0 d

b

х

 

 

 

 

 

a,с , c,d , d ,b функция является моно-

 

 

 

 

 

тонной (возрастающей или убывающей).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.9.2. ЧЕТНЫЕ И НЕЧЁТНЫЕ ФУНКЦИИ

Функция y f x , определённая на промежутке, симметричном от-

носительно х = 0, называется чётной, если для любого значения х из этого промежутка выполняется равенство f x f x , и нечётной, ес-

ли f x f x .

Из этого определения следует, что график чётной функции симмет-

ричен относительно оси Оу, график нечётной функции симметричен от-

носительно начала координат.

График нечётной функции

21

Это график чётной функции (симмет-

(симметричен относительно на-

ричен относительно оси Оу)

 

 

 

 

 

чала координат) y x sin x .

f x x2 2

 

x

 

3 .

 

 

 

 

 

Проверим:

 

 

 

 

 

 

 

Проверим:

 

 

 

 

 

y x x sin x

f x x 2 2

 

x

 

3 x 2

2

 

x

 

3 =

x sin x x sin x y x .

 

 

 

 

= f x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.9.3. ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ

y

y f x

 

 

 

X -Т

X + T

 

0

 

 

x

x

 

 

 

T

T

 

T

 

T

 

 

 

 

 

 

Если график некоторой функции y f x при смещении его на не-

который отрезок вдоль оси абсцисс (влево или вправо) совмещается сам с собой, то функция называется периодической. Длина этого отрезка Т назы-

вается периодом функции f x .

Это словесное определение кратко записывается формулой f x T f x .

Если Т – период функции, то 2Т, 3Т, -Т, -2Т, 3Т и т.д. - также пе-

риоды, т.е.

f x n T f x , где n – любое целое число.

22

3.9.4. КОРНИ ФУНКЦИИ

Значения х, при которых значения функции f x 0 , называются

корнями функции. На графиках - это абсциссы точек пересечения графика функции с осью Ох.

3.10. ЧТЕНИЕ ГРАФИКОВ ФУНКЦИЙ

 

 

 

y

 

 

 

1.

a,b - область определения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

функции.

 

 

 

 

 

 

y f x

2.

m,M - область изменения

 

 

 

 

 

 

 

 

функции.

a

x1

x2 x3

0

x4

b

x

 

 

 

x5

3.

x1 ,x2 , x4 ,b - промежутки воз-

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

растания функции; a,x1 , x2 ,x4 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

промежутки убывания функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

x3 ,x5 - корни функции.

 

5. f x 0

в промежутках

a,x3 , x5 ,b ;

 

 

f x 0

в промежутке

x3 ,x5 .

 

 

6.

x1 ,x2 ,x4 - точки экстремума функции,

 

причём в точке x2

функция имеет максимум,

 

в точках x1 , x4 - минимум.

 

 

23

3.11.ОБРАТНАЯ ФУНКЦИЯ

y

 

 

y x

B

 

 

 

y x

y0

 

y f x

 

 

A

 

 

0

a

b x

 

 

x0

На рисунке изображен график функции y f x , промежуток a,b - область оп-

ределения функции,

A,B - область изменения функции. Для каждого значения аргумента x0 из облас-

ти a,b найдётся единственное значение функции y0 , принадлежащее области

A,B .

Поменяем ролями переменные х и у, т.е. за аргумент (т.е. независи-

мую переменную) возьмём у, тогда зависимой переменной (т.е. функцией)

будет х.

На чертеже аргументу y0 соответствует значение функции x0 .

Такая зависимость называется обратной и её уравнением будет также

y f x , но функция

х задана здесь в неявной форме. Если из этого равен-

ства выразить х, то

получим обратную зависимость в явной

форме:

x y . Областью определения этой функции будет промежуток

A,B , а

областью изменения функции будет a,b .

Графиком функции x y будет та же самая кривая, но смотреть на него надо по-особенному: осью аргумента является вертикальная ось, а

осью значений функции горизонтальная. Чтобы исключить это неудобст-

во, т.е. как обычно ось аргумента расположить горизонтально (слева напра-

во), а ось значений функции вертикально (снизу вверх), надо поменять ро-

лями буквы х и у, т.е. записать обратную зависимость в виде y x . Функ-

ции x y и y x различаются только обозначениями переменных. По-

этому, чтобы из графика x y (или, что то же, функции y f x ) полу-

24