- •4. Числовые функции
- •4.1. Функция, ее свойства и график
- •I уровень
- •II уровень
- •III уровень
- •4.2. Обратная функция. Функция, заданная неявно
- •I уровень
- •II уровень
- •III уровень
- •4.3. Преобразования графиков
- •I уровень
- •II уровень
- •III уровень
- •4.4. Неравенства с двумя переменными и их системы
- •I уровень
- •II уровень
- •III уровень
I уровень
1.1.Найдите область определения функции:
1)
2)![]()
3)
4)![]()
1.2.Исследуйте функцию на свойство четности:
1)
2)![]()
3)
4)![]()
1.3.Найдите множество значений функции:
1)
2)![]()
3)
4)![]()
1.4. Определите промежутки монотонности, нули, промежутки знакопостоянства функцииf(x):
1)
2)![]()
3)
4)![]()
1.5.Задана функцияy =f(x),x [a;b). Продолжите ее на всю числовую ось, как периодическую с периодомТ:
1)
где![]()
2)
где![]()
II уровень
2.1.Найдите область определения функции:
1)
2)![]()
3)
4)![]()
2.2.Найдите множество значений функции:
1)
2)![]()
3)
4)![]()
2.3.Задайте функцию аналитически:
1) линейную, если
![]()
![]()
2) квадратичную, если
![]()
![]()
![]()
3) обратную пропорциональную зависимость, если f(4) = 1.
2.4.Исследуйте функцию на четность:
1)
2)![]()
3)
4)
2.5.Докажите, что функция:
1)
убывает на![]()
2)
возрастает на![]()
2.6.Исследуйте функцию на монотонность:
1)
2)![]()
2.7.Постройте график функции:
1)
2)
3)
4)![]()
Опишите свойства функции, используя график.
2.8. Пусть
Известно, что функция
имеет периодТ= 4. Постройте ее
график.
2.9.Задана функция
если![]()
1) достройте ее график по четности и продолжите на всю числовую ось с периодом Т= 8;
2) достройте ее график по нечетности и продолжите его на всю числовую ось с периодом Т= 8.
III уровень
3.1.Исследуйте функцию на четность. Найдите ее нули:
1)
2)![]()
3.2.Найдите нули функции, промежутки знакопостоянства, промежутки монотонности:

Постройте график.
3.3.Дана функция
Найдите промежуток, на котором она
убывает.
3.4.Определите, при каком значенииафункция![]()
является периодической.
3.5.Найдите функцию
если:
1)
2)![]()
3.6.Определите, при каком значении
аргумента значение функции
равно –1.
3.7.Определите, при каких значенияххграфик функции
расположен выше графика функции![]()
4.2. Обратная функция. Функция, заданная неявно
и параметрически
Функция
где
называетсяобратимойна множестве
если каждому значениюуиз множества
значений функции
соответствует единственное значение![]()
Если
– обратимая функция, то на множестве
определена функцияg, которая каждому
значению
ставит в соответствие
такое, что
т. е. определена
Поэтому![]()
Функция gназываетсяобратной функциейкf.
Функции f и g
называютсявзаимно-обратнымифункциями. Графики взаимно-обратных
функцийf и g
симметричны относительно прямой![]()
Если функции f и
g взаимно-обратны,
то
и![]()
Для нахождения обратной функции из
равенства
выражаютхчерезу (если это
возможно), а затем переобозначают
переменные (черезх– независимую
переменную, черезу– зависимую).
Пусть уявляется функцией переменнойu, а переменнаяu,
в свою очередь, является функцией от
переменнойx, т. е.
и
Тогда функция
называетсясложной
функцией
(или функцией
от функции),
если область определения функции f
содержит множество значений функции
.
Переменная u
в этом случае называется промежуточной
переменной.
Всякую линию на координатной плоскости, которая не имеет разрывов, называют кривой линией.
График функции
который не имеет разрывов, является
кривой линией. Однако не всякая кривая
линия является графиком функции (график
функции задается при условии, что каждому
значениюхсоответствует единственноезначениеy).
Говорят, что функция
![]()
задана неявно уравнением
(4.2)
где F– некоторое
выражение от переменныхx,yпри условии![]()
Функцию, заданную явно уравнением
можно привести к виду (4.2):
(4.3)
(в равенстве (4.3)
).
Однако не всякую функцию, заданную
неявно, можно задать в виде
Уравнение (4.2) не всегда однозначно
разрешимо относительно переменнойуили вообще не разрешимо. Оно задает
часто кривую линию, но не график функции.
Для нахождения точки, лежащей на линии, которая задается уравнением (4.2), необходимо придать переменной xнекоторое числовое значение, а затем из уравнения (4.2) найти соответствующее значениеy(возможно, несколько значенийy). Для построения соответствующей кривой придают переменнойxнекоторое количество числовых значений, получают множество точек, принадлежащих искомой линии (4.2). Эти точки следует соединить непрерывной линией.
Уравнения вида
(4.4)
называют параметрическими уравнениямилинии, гдеt– параметр или
вспомогательная переменная, а
и
– функции параметраt.
Каждому значению параметра tиз
заданного промежутка
соответствуют определенные значенияхиу(вычисляемые по формулам
(4.4)), которые и определяют положение
точки
в системе координатOxy.
Для построения линии, заданной
параметрическими уравнениями, выбирают
достаточное количество значений
параметра
где
вычисляют соответствующие значения
Затем на координатной плоскости отмечают
точки![]()
которые потом соединяют непрерывной
линией.
Чтобы от уравнений (4.4) перейти к уравнению
типа
необходимо исключить параметрtиз уравнений системы (4.4).
Пример 1. Найти функцию, обратную данной (если она существует), и построить графики данной функции и ей обратной в одной системе координат:
1)
2)![]()
Решение.
1) Функция
монотонна, поэтому для нее существует
обратная функция. Выразимх
через у:
![]()
![]()
![]()
т. е.
![]()
Обозначим независимую переменную через х, а зависимую – через у:
![]()
Обратная
к заданной функции f
есть функция
и она имеет вид:
![]()
где
![]()
а
![]()
Строим графики
функции f
и
(рис. 4.5).
2) Так как функция
не является монотонной на промежутке
то обратной функции
для нее не существует.

Рис. 4.5
Пример 2.
Из уравнения окружности
выразить явноу
через х.
Решение.
Из уравнения
выразим
откуда получаем совокупность двух
функций![]()
Графиком первой
функции в совокупности является
полуокружность, расположенная в верхней
полуплоскости системы Оху,
при условии, что
Графиком второй функции – полуокружность
в нижней полуплоскости при условии, что![]()
Пример 3. Построить кривую, заданную параметрически уравнениями

![]()
Решение.
Для построения кривой выберем достаточное
количество значений параметра
и вычислим соответствующие значения
Данные занесем в таблицу:
|
t |
|
|
|
|
|
|
x |
4 |
0 |
–4 |
–8 |
–12 |
|
y |
0 |
2 |
|
|
4 |
Построим точки
в системе координатОху
и соединим их плавной линией (рис. 4.6).

Рис. 4.6
Задания
