- •1.1. Матрицы. Операции над матрицами
- •1.2. Определители и их свойства. Правило Крамера решения системы линейных уравнений
- •1.3. Обратная матрица. Решение матричных уравнений
- •1.4. Метод Гаусса решения систем линейных уравнений
- •1.5. Ранг матрицы. Теорема о совместности системы линейных уравнений
- •Глава 2. ЭЛЕМЕНТЫ ВЕКТОРНОЙ АЛГЕБРЫ
- •2.1. Векторы на плоскости и в пространстве
- •2.2. Проекция вектора на ось. Скалярное произведение векторов
- •2.3. Векторное и смешанное произведение векторов
- •3.1. Простейшие задачи аналитической геометрии на плоскости
- •3.2. Прямая линия на плоскости
- •3.3. Совместное исследование уравнений прямых
- •3.4.1. Эллипс
- •3.4.2. Гипербола
- •3.4.3. Парабола
- •3.5. Прямая и плоскость в пространстве
- •3.5.1. Плоскость в пространстве
- •3.5.2. Уравнения прямой в пространстве
- •3.5.3. Взаимное расположение двух прямых в пространстве. Угол между прямыми в пространстве
- •3.6. Понятие гиперплоскости. Выпуклые множества
- •Глава 4. ФУНКЦИЯ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ
- •4.1. Функциональная зависимость и способы ее представления
- •4.2. Элементарные функции. Преобразование графиков функций
- •Глава 5. ПРЕДЕЛЫ И НЕПРЕРЫВНОСТЬ
- •5.1. Числовая последовательность
- •5.2. Предел последовательности
- •5.3. Предел функции. Раскрытие простейших неопределенностей
- •5.4. Замечательные пределы
- •5.5. Сравнение бесконечно малых
- •5.6. Односторонние пределы
- •5.7. Непрерывность и точки разрыва функции
- •Глава 6. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ
- •6.1. Производная функции, ее геометрический и физический смысл
- •6.2. Дифференцирование функций
- •6.3. Дифференциал функции
- •6.4. Производные и дифференциалы высших порядков
- •6.5. Раскрытие неопределенностей. Правило Лопиталя
- •6.6. Основные свойства дифференцируемых функций
- •6.7. Исследование функций
- •6.8. Предельный анализ в экономике
- •Ответы
- •Литература
Какие из данных функций имеют обратную? Для таких функций найти обратные функции:
4.12. а) |
y = x ; |
б) y = 6 −3x ; |
|||||
г) y = |
|
x |
|
; |
д) y = 2x3 +5; |
||
|
|
||||||
4.13. а) |
y = 4x−5 ; |
б) |
y = 9 − 2x − x2 ; |
||||
г) |
y = signx ; |
д) |
y =1+ lg(x + 2); |
в) |
y = 2x2 +1; |
|
|||||||
е) |
y = |
x − 2 |
. |
|
|
||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
при x < 0 |
|
|||
в) y = |
−x |
|
; |
||||||
|
2x |
при x ≥ 0 |
|||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е) |
y = |
|
|
2x |
|
|
|
. |
|
1 |
+ 2x |
|
|||||||
|
|
|
|
Выяснить, какие из данных функций монотонны, какие – строго монотонны, а какие – ограничены:
4.14. а) |
f (x) = c, c R ; |
б) f (x) = cos2 x ; |
в) f (x) = arctg x ; |
|
|
|||||||||||
г) f (x) = e2x ; |
|
|
д) f (x) = −x2 + 2x; |
е) f (x) = |
|
; |
|
|
||||||||
|
|
2x +5 |
|
|
||||||||||||
ж) |
y = ctg7x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.15. а) |
f (x) = 3−x |
2 |
; |
б) f (x) = |
|
x |
|
; |
|
в) |
f (x) = |
x +3 |
; |
|
||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
x |
|
|
x + 6 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x < 0, |
|
|
|
3x +5 |
|
|||
г) f (x) = 3x3 − x ; |
|
−10 при |
е) |
f (x) = |
; |
|||||||||||
д) f (x) = |
|
x2 при |
x ≥ 0; |
x +1 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж) |
f (x) = tg(sin x). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2. Элементарные функции. Преобразование графиков функций
Напомним, что графиком функции f (x) в декартовой прямоугольной системе координат Oxy называется множество всех точек плоскости с координатами (x, f (x)) .
Часто график функции y = f (x) можно построить с помощью преобразований (сдвиг, растяжение) графика некоторой уже известной функции.
139
В частности, из графика функции y = f (x) получается график функции:
1)y = f (x) + a – сдвигом вдоль оси Oy на a единиц (вверх, если a > 0, и вниз, если a < 0;
2)y = f (x −b) – сдвигом вдоль оси Ox на b единиц (вправо, если b > 0 ,
ивлево, если b < 0 ;
3)y = kf (x) – растяжением вдоль оси Oy в k раз;
4)y = f (mx) – сжатием по оси Ox в m раз;
5)y = − f (x) – симметричным отражением относительно оси Ox ;
6)y = f (−x) – симметричным отражением относительно оси Oy ;
7)y = f (x) , следующим образом: часть графика, расположенная не
ниже оси Ox , остается без изменений, а «нижняя» часть графика симметрично отражается относительно оси Ox ;
8) y = f ( x ), следующим образом: правая часть графика (при x ≥ 0 )
остается без изменений, а вместо «левой» строится симметричное отражение «правой» относительно оси Oy .
Основными элементарными функциями называются:
1)постоянная функция y = c ;
2)степенная функция y = xα , α R ;
3)показательная функция y = ax , a ≠ 0,a ≠1;
4)логарифмическая функция y = loga x , a > 0,a ≠1;
5)тригонометрические функции y = sin x , y = cos x , y = tg x ,
y = ctg x , y = sec x (где sec x = cos1 x ), y = cosec x (где cosec x = sin1 x );
6) обратные тригонометрические функции y = arcsin x , y = arccos x , y = arctg x , y = arcctg x .
Элементарными функциями называются функции, полученные из основных элементарных функций с помощью конечного числа арифметических операций (+, − , , ÷) и композиций (т.е. образования сложных функций f g ).
140
Пример 4.6. Построить график функции
1) y = x2 + 6x + 7; 2) y = −2sin 4x .
Решение: 1) путем выделения полного квадрата функция преобразуется к виду y = (x +3)2 − 2 , поэтому график данной функции можно получить из графика функции y = x2 . Достаточно сначала сместить параболу y = x2 на три единицы влево (получим график функции y = (x +3)2 ), а затем на две единицы вниз (рис. 4.1);
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.1 |
|
|
|
|
2) сжав |
стандартную |
синусоиду |
y = sin x |
в четыре раза по оси |
Ox , |
||||||
получим график функции y = sin 4x (рис. 4.2). |
|
|
|
||||||||
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
y=sin4x |
|
|
1 |
• |
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
y=sinx |
|
• |
|
• |
• |
|
• |
|
• |
• |
|
|
|
|
|
|
π |
|
π |
|
π |
π |
|
2π |
х |
|
|
|
8 |
|
4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.4.2 |
|
|
|
Растянув полученный график в два раза вдоль оси Oy , получим график функции y = 2sin 4x (рис. 4.3). Осталось отразить последний график относительно оси Ox . Результатом будет искомый график(см. рис. 4.3).
141
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
2• |
|
|
|
|
|
|
|
1 • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y= 2sin4x |
|
• • • • |
0 |
• |
• |
• • |
• • • |
• |
x |
|
π |
π |
π |
π |
2π |
8 4 2
y=– 2sin4x
Рис.4.3
Задачи для самостоятельного решения
Построить графики следующих функции, исходя из графиков основных элементарных функций:
4.16. а) y = x2 −6x +11;
4.17. а) y = −2sin(x −π);
4.18. а) y = − 4x −1;
4.19. а) y = log2 (−x) ;
4.20. a) y = x +5 ;
4.21. а) y = tg x ;
4.22. а) y = signx ;
4.23. а) y = xx ++ 42 ;
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
б)
y= 3 − 2x − x2 .
y= 2cos 2x .
y= 2 + x +5 2 .
y= ln(1− x) .
y= x 3 .
y= tg x .
y= sign(cosx) .
y= 2xx−+13 .
142
4.24.
4.25.
4.26.
4.27.
4.28.
4.29.
4.30.
а)
а)
а)
а)
а)
а)
а)
y = sin(3x − 2) + 2 ; |
б) |
y = e2−x ; |
б) |
y = sin2 x ; |
б) |
y =[x]; |
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 − x при x < 3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
y = |
2x2 |
при x ≥ 3; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
π |
; |
π |
|
|
|
|||
|
при x − |
2 |
2 |
, |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
||||
y = |
|
|
|
|
|
π |
|
π |
|
|||
|
cos |
2 |
x при x |
− |
; |
; |
||||||
|
|
|
2 |
2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = cos x +sin x ;
y= arcsin(x −1) .
y= 3x+2 −3.
y= sin xcos x .
y={x}= x −[x] – дробная часть числа x .
0 при x < 0,
б) y =
e−2x при x ≥ 0;
x +3 при x < 0, б) y =
3 − x при x ≥ 0.
б) y = tg x −ctg x .
143