Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
114
Добавлен:
12.02.2016
Размер:
436.41 Кб
Скачать

Півінтервали: (a;b] ={x | a < x b} ; [a;b) ={x | a x <b} .

Інтервал: (a;b) ={x

| a < x <b} .

 

 

 

 

Поряд

з

ними

розглядаються

нескінченні

інтервали

та

півінтервали:

(−∞;a), (b, +∞), (−∞, +∞), (−∞;a], [b; +∞) . Усі вказані множини часто об’єднують терміном проміжок X . Далі будемо мати справу зі спеціальною підмножиною множини дійсних чисел, а саме

ε -околом

точки

x0 :

Uε ( x0 ) ={x

| x0 ε < x < x0 +ε}

(рис.

3

г)).

Множину

U ε (x0 ) =Uε (x0 ) \ {x0 }називають проколотим ε -околом точки x0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a)

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

б)

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

в)

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-ε

 

x0

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-ε

 

0

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Підмножини множини

:

 

 

 

 

 

 

а) відрізок; б) півінтервали; в) інтервал;

 

 

 

 

 

 

г) ε -окіл;

д) проколотий ε -окіл

 

 

 

Звернемо увагу, що відрізок [a;b] і інтервал (a;b) на перший погляд відрізняються дуже мало:

перша підмножина “багатша” за другу всього на дві точки – кінці відрізка. Однак така різниця є дуже принциповою і надзвичайно важливою в математиці. Справа в тому, що будь-яка точка інтервалу

(a;b) є внутрішньою точкою, тобто і лівіше, і правіше від цієї точки знаходяться інші точки інтервалу.

3. Поняття функції дійсної змінної

Сталою називається величина, яка зберігає одне і те ж значення. Наприклад, відношення довжини кола до його діаметру є величина стала і дорівнює π .

Змінною величиною називається величина, яка може набувати різних числових значень.

Наприклад,

якщо

тіло рухається рівномірно,

то s =vt , де шлях s і

час

t – змінні величини,

швидкість v

– стала величина.

 

 

 

Означення 6. Якщо кожному елементу x X

ставиться у відповідність певний єдиний елемент

y Y , то говорять, що на множині X задана функція y = f (x) .

 

 

При цьому x

називають незалежною змінною (або аргументом), а

y

залежною змінною.

Символ f означає закон відповідності між x і y .

 

 

Множину

X

називають областю визначення функції і позначають

D( f ) , а множину Y

областю значень функції (позначатимемо її E( f ) ). Якщо множина D( f ) спеціально не описана, то вона визначається як множина тих значень x , для яких y = f (x) має зміст.

Зауваження. Функція, задана згідно з означенням 6, називається однозначною. Якщо у цьому

означенні

відкинути умову єдиності елемента y E( f ) , то

прийдемо

до більш загального

поняття –

так званої багатозначної функції, яка допускає, щоб кожному значенню x D( f )

відповідало не одне, а декілька (можливо, безліч) значень

y E( f ) .

Надалі, говорячи про

функцію, матимемо на увазі лише однозначну функцію.

 

 

Приклад 3. Знайти область визначення функції

y =

4 x2

+log2 (x +1).

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

Областю визначення даної функції є всі значення x , які задовольняють умови:

4 x2 0

(x 2)(x + 2) 0

 

 

 

0

 

.

 

x

x 0

 

 

+1 > 0

 

 

 

x

x > −1

 

 

 

 

 

 

 

 

Отже, область визначення заданої функції x (1;0) (0;2] .

Областю визначення функції може бути вся числова вісь

або перераховані вище підмножини

числової осі чи їх об’єднання. У наступній лекції детально познайомимось зі спеціальним класом функцій, область визначення яких – множина натуральних чисел . Такі функції називаються

числовими послідовностями.

3.1. Способи задання функції

Аналітичний спосіб. Найбільш поширеним є аналітичний спосіб, тобто задання функції за

допомогою формули. Розглянемо деякі різновиди аналітичного способу задання функції.

 

 

а)

Якщо залежність між x і y

задана у вигляді

y = f (x) , то кажуть,

що функція f

задана явно.

Наприклад,

y =3x + 2 , y = x2 +sin x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Якщо змінні

x

і

y пов’язані між собою рівнянням вигляду

F(x, y) =0 , тобто не розв’язаним

відносно y або x , то кажуть, що функція y = f (x) задана неявно. Наприклад,

tg (x + y) x y = 0 .

Інколи рівняння

F(x, y) =0 можна розв'язати

щодо

x

або

y

 

і

звести до функції, заданої

аналітично:

y = f (x)

або x = g( y) . Наприклад,

рівність

x2

+ y 2

4 = 0 , що задає коло радіуса 2

з

центром в початку координат, неявно визначає такі функції:

y =

4 x2 , 2 x 2 (верхнє півколо) і

y = −

4 x2 , 2 x 2

(нижнє

півколо)

або

x =

4 y2 , 2 y 2

(праве

півколо)

і

x = −

4 y2 , 2 y 2

(ліве півколо).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

Якщо

x і y

задаються як функції допоміжної змінної – параметра t ,

то кажуть, що функція

задана параметрично. Наприклад, параметричне рівняння еліпса

x2

 

+

 

y

2

=1 має вигляд

 

a2

 

b

2

 

 

x = a cos t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, t [0; 2π] .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=bsin t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) Функція може бути задана на окремих підмножинах різними аналітичними виразами. Зокрема,

для випадку двох підмножин

 

 

 

f

1

(x),

x D( f

1

)

.

y = f (x) =

 

 

 

f2 (x),

x D( f2 )

 

Тут областю визначення функції f (x) буде D( f ) = D( f1 ) D( f 2 ) , причому D( f1 ) D( f 2 ) = .

Табличний спосіб. Важливим способом задання функції є табличний, коли значення x та відповідні їм значення y задаються у вигляді таблиці:

x

x1

x2

xi

xi+1

xn

y

y1

y2

yi

yi+1

yn

Табличний спосіб задання функції часто використовується в економіці, коли інформація про незалежну змінну та функцію подається у вигляді зліченної кількості точок. Якщо Вас цікавить значення функції всередині проміжка [xi , xi+1 ] , то можна застосувати один із багатьох способів

інтерполяції. Наприклад, якщо застосувати лінійну інтерполяцію, то для кожного x [xi , xi+1 ]

Соседние файлы в папке 2. Лекції