- •1. Множини. Дії над множинами.
- •2. Множина дійсних чисел та її підмножини.
- •3. Поняття функції дійсної змінної.
- •4. Способи задання функції.
- •5. Обернена функція.
- •6. Складена функція.
- •7. Числові послідовності.
- •8. Елементи поведінки функції.
- •Обмеженість функції.
- •Монотонність функції.
- •Парність, непарність, періодичність.
- •9. Елементарні функції.
9. Елементарні функції.
До основних елементарних функцій належать:
1)степенева функція y = xa , a Î R;
2)показникова функція y = ax , a > 0, a ¹ 1 ;
3)логарифмічна функція y = loga x, a > 0, a ¹ 1 ;
4) |
тригонометричні функції y = sin x, |
y = cos x, y = tg x, |
y = ctg x ; |
|
|
|
||||||
5) |
обернені тригонометричні функції |
y = arcsin x, y = arccos x, |
y = arctg x, y = arcctg x . |
|
|
|
||||||
Найбільш важливі властивості та графіки основних елементарних функцій наведено у додатку 1. |
|
|
|
|||||||||
|
Функція вигляду |
y = f ( x) , яка утворена з основних елементарних функцій і констант за допомогою |
||||||||||
скінченної кількості |
операцій додавання, |
|
віднімання, множення, ділення і суперпозиції, |
називається |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ì |
2 |
, |
|
|
|
|
|
arcsin x - 2 |
x + tg x |
|
||||||
елементарною. Наприклад, функція |
y = 3 |
є елементарною, функція y = í x |
|
x £ 0, не |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
5 x + ln(cos x2 ) + 2 |
î2x, |
x > 0, |
|||||||
є елементарною.
До елементарних відносяться важливі класи функцій, що утворюються шляхом алгебричних дій над многочленами скінченного порядку:
Pn ( x) = an xn + an-1xn-1 +K+ a1x + a0 .
Тут n Î ¥ – степінь многочлена, а дійсні числа a0 , a1, a2 ,K,an називаються коефіцієнтами многочлена.
Отже, елементарними функціями є
– ціла раціональна функція
y= an xn + an-1xn-1 +K+ a1x + a0 ;
–дробово – раціональна функція
y = |
an xn + an-1xn-1 +K+ a1x + a0 |
= |
Pn ( x) |
|
|
|
. |
||
bm xm + bm-1xm-1 +K+ b1x + b0 |
Qm ( x) |
|||
Дробово – раціональна функція є відношенням двох многочленів. Область визначення цілої раціональної функції – вся числова вісь. Натомість, дробово – раціональна функція не визначена в точках, де знаменник перетворюється в нуль. Нулі знаменника знаходяться як корені рівняння
bn xn + bn-1xn-1 +K+ b1x + b0 = 0 ,
що називається алгебричним рівнянням n - го порядку.
|
|
|
Додаток 1. Властивості і графіки основних елементарних функцій. |
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
№ |
Позначення |
Основні властивості функцій |
|
|
|
|
Графіки функцій |
|
|
|
|
|
|
||||
пор. |
функцій |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Степенева функція |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
y = xn |
Область визначення: D ( X ) = ( -¥;¥) ; |
|
y |
|
|
|
y = x 2 |
k + |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n Î ¥ |
Область значень: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
E (Y ) = ( -¥;¥) , якщо n = 2k -1, k Î ¥ ; |
|
|
|
|
|
|
|
y = x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E (Y ) =[ 0;¥) , якщо n = 2k, k Î ¥ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Непарна, якщо n = 2k -1, k Î ¥ ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Парна, якщо n = 2k, k Î ¥ . |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
y = x 2 |
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Hеперіодична. |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Зростає для x Î( -¥;¥) , якщо n = 2k -1, k Î ¥ ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
- 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Cпадає для x Î( -¥;0) , зростає для x Î( 0;¥) |
, якщо n = 2k, k Î ¥ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
|
2. |
y = x |
|
Область визначення: D ( X ) = ( -¥;0) U( 0;¥) ; |
|
|
|
|
|
|
Рис. 1. |
|
|
|
|
|
|
|
-n |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n Î ¥ |
Область значень: |
|
y |
= 1 |
/ x |
2 |
k - 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E (Y ) = ( -¥;0) U( 0;¥) , якщо n = 2k -1, k Î¥ ; |
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E (Y ) = ( 0;¥) , якщо n = 2k, k Î ¥ . |
|
1 |
|
|
|
|
x |
|
y |
= 1 |
/ x |
2 |
k |
|
|
|
|
Непарна, якщо n = 2k -1, k Î ¥ ; |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Парна, якщо n = 2k, k Î ¥ . |
|
- 1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
||
|
|
|
Неперіодична; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Спадає для x Î( -¥;0) U( 0;¥) , якщо n = 2k -1, k Î ¥ ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зростає для x Î( -¥;0) , спадає для x Î( 0;¥) |
, якщо n = 2k, k Î ¥ . |
|
|
|
|
|
Рис. 2. |
|
|
|
|
|
|
|
3y = n
x
n Î ¥ , n > 1
4.y = ax
(a > 0,a ¹ 1)
5.y = loga x
( a > 0,a ¹ 1)
Область визначення:
D ( X ) = ( -¥;¥) , якщо n = 2k -1, k Î ¥ ; D ( X ) =[ 0;¥) , якщо n = 2k, k Î ¥ .
Область значень:
E (Y ) = ( -¥;¥) , якщо n = 2k -1, k Î ¥ ; E (Y ) =[ 0;¥) , якщо n = 2k, k Î ¥ . Непарна, якщо n = 2k -1, k Î¥ ;
Ні парна, ні непарна, якщо n = 2k, k Î ¥ . Неперіодична.
Зростає для x Î( -¥;¥) , якщо n = 2k -1, k Î¥ ; Зростає для x Î[ 0;¥) , якщо n = 2k, k Î ¥ .
2. Показникова функція.
Область визначення: D ( X ) = ( -¥;¥) ; Область значень: E (Y ) = ( 0;¥) .
Ні парна, ні непарна. Неперіодична.
Зростає для x Î( -¥;¥) , якщо a > 1; Спадає для x Î( -¥;¥) , якщо 0 < a < 1 .
3. Логарифмічна функція.
Область визначення: D ( X ) = ( 0;¥) ; Область значень: E (Y ) = ( -¥;¥) .
Ні парна, ні непарна. Неперіодична;
Зростає для x Î( 0;¥) , якщо a > 1; Спадає для x Î( 0;¥) , якщо 0 < a < 1 .
4. Тригонометричні функції.
y |
y =2k+1 x |
y |
y = 2k x |
|
|
||
|
1 |
|
1 |
0 |
x |
0 |
x |
|
1 |
|
1 |
|
- 1 |
|
- 1 |
|
Рис. 3. |
|
|
|
y |
|
y |
= a x |
|
|
|
||
0 |
< a < 1 |
|
a > 1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
0 |
1 |
x |
|
|
- 1 |
|
|
|
|
Рис. 4. |
|
|
|
y 
|
a |
> |
1 |
1 |
y |
= |
l o g a x |
x
0 1
- 1
0 < a < 1
Рис. 5.
6.y = sin x
7.y = cos x
8.y = tg x
9. |
y = ctg x |
Область визначення: D ( X ) = ( -¥;¥) ; Область значень: E (Y ) =[ -1;1] .
Непарна.
Періодична. Основний період: T = 2p .
Зростає для |
æ |
- |
p |
+ 2p n, |
p |
+ |
2p n |
ö |
|||
x Îç |
2 |
|
2 |
÷ , n Î ¢; |
|||||||
|
è |
|
|
|
|
|
|
ø |
|||
|
æ p |
|
|
3p |
|
|
|
ö |
|
||
Спадає для |
x Îç |
|
+ |
2p n, |
|
|
|
+ 2p n ÷ |
, n Î ¢. |
||
2 |
2 |
|
|
||||||||
|
è |
|
|
|
|
|
|
ø |
|
||
Область визначення: D ( X ) |
|
= ( -¥;¥) ; |
|||||||||
Область значень: E (Y ) =[ -1;1] .
Парна.
Періодична. Основний період: T = 2p . Зростає для x Î(p + 2p n,2p + 2p n) , n Î ¢;
Спадає для x Î( 2p n,p + 2p n) , n Î ¢.
Область визначення: D ( X ) |
æ |
- |
p |
+ p n, |
p |
ö |
; |
|||
= ç |
2 |
2 |
+ p n÷ |
|||||||
|
|
|
|
è |
|
|
ø |
|
||
Область значень: E (Y ) = ( |
-¥;¥) . |
|
|
|
|
|||||
Непарна. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Періодична. Основний період: T = p . |
|
|
|
|||||||
æ |
p |
+ p n, |
p |
|
|
ö |
, n Î ¢. |
|
||
Зростає для x Îç - |
2 |
2 |
+ p n ÷ |
|
||||||
è |
|
|
|
ø |
|
|
|
|
||
Область визначення: D ( X ) |
= (p n,p + p n) |
, n Î ¥ ; |
||||||||
Область значень: E (Y ) = ( |
-¥,¥) . |
|
|
|
|
|||||
Ні парна, ні непарна. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Періодична. Основний період: T = p . Спадає для x Î(p n,p + p n) , n Î ¢.
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
y = |
s i n x |
x |
|
|
|
|
|
|
|
- 2 p |
- p |
0- 1 |
p |
|
2 p |
|
|
|
Рис. 6. |
|
|
|
|
|
|
y |
y = |
c o |
s x |
|
|
1 |
|||
|
|
|
|
x |
|
|
- p |
|
p |
|
|
- 2 p |
0 |
2 p |
|
||
|
- 1 |
|
|||
|
|
Рис. 7. |
|
|
|
y y = t g x
x
- p / 2 |
0 |
p / 2 |
Рис. 8.
y 
y = c t g x
x
0 |
p / 2 |
p |
Рис. 9.
5. Обернені тригонометричні функції.
10.y = arcsin x
11.y = arccos x
12.y = arctg x
13. |
y = arcсtg x |
Область визначення: D ( X ) =[ -1;1] ;
Область значень: E (Y ) = é- p ;p ù .
êë 2 2 úû
Непарна.
Неперіодична. Зростає для x Î[ -1;1] .
Область визначення: D ( X ) =[ -1;1] ; Область значень: E (Y ) =[ 0;p ] .
Ні парна, ні непарна. Неперіодична.
Спадає для x Î[ -1;1] .
Область визначення: D ( X ) = ( -¥;¥) ;
Область значень: E (Y ) = æ - p ;p ö .
çè 2 2 ÷ø
Непарна.
Неперіодична.
Зростає для x Î( -¥;¥) .
Область визначення: D ( X ) = ( -¥;¥) ; Область значень: E (Y ) = ( 0;p ) ;
Ні парна, ні непарна. Неперіодична.
Спадає для x Î( -¥;¥) .
|
y |
p / 2 |
|
- 1 |
0 |
1 |
x |
|
|
- p / 2 |
|
|
Рис. 10. |
|
|
|
y |
|
|
|
p |
|
|
|
p / 2 |
|
|
- 1 |
0 |
1 |
x |
|
Рис. 11. |
|
|
y |
|
p / 2 |
|
0 |
x |
|
|
- p / 2 |
|
Рис. 12. |
|
y |
|
p |
|
p /2 |
|
0 |
x |
|
|
Рис. 13. |
|
