Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1 Понятие функции одной переменной Рассмот....docx
Скачиваний:
23
Добавлен:
25.12.2018
Размер:
390.74 Кб
Скачать

1 Понятие функции одной переменной Рассмотрим два числовых множества X и Y. Правило f, по которому каждому числу  Х ставится в соответствие единственное число  Y, называется числовой функцией, заданной на множестве Х и принимающей значения во множестве Y.

Таким образом, задать функцию, значит задать три объекта:

1) множество Х (область определения функции);

2) множество Y (область значений функции);

3) правило соответствия f (сама функция).

Например, поставим в соответствие каждому числу его куб. Математически это можно записать формулой y=x3. В этом случае правило f есть возведение числа х в третью степень. В общем случае, если каждому х по правилу f соответствует единственный y, пишут y = f(x). Здесь "х" называют независимой переменной или аргументом, а "y" -зависимой переменной (т.к. выражение типа x3 само по себе не имеет определенного числового значения пока не указано значение х) или функцией от х. О величинах х и y говорят, что они связаны функциональной зависимостью. Зная все значения х и правило f можно найти все значения у. Например, если х=2, то функция f(x) =x3 принимает значение у= f(2) =2=8.

 

1.2. Способы задания функции одной переменной

Существуют несколько способов задания функции.

Аналитический способ. Функция f задается в виде формулы y=f(x). Например, y=3cos(x)+2x2.

Функция математический объект представляет собой бинарное отношение, удовлетворяющее определенным условиям. Функцию можно задать непосредственно как множество упорядоченных пар, например:  есть функция . этот способ совершенно непригоден для функций на бесконечных множествах (каковыми являются привычные вещественные функции: степенная, линейная, показательная, логарифмическая…

Для задания функции пользуются выражением: . Где , x есть переменная- область определения функции, а y - область значений. Эта запись говорит о наличии функциональной зависимости между элементами множеств. х и y могут пробегать любые множества объектов любой природы. Аналогично можно задавать числовые функции. Например:  где х пробегает множество вещественных чисел задает некоторую функцию f. Важно понимать, что само выражение  не является функцией. Функция как объект представляет собой множество (упорядоченных пар). А данное выражение как объект есть равенство двух переменных. Оно задает функцию, но не является ею.

Графический способ. На метеорологических станциях можно наблюдать работу приборов-самописцев, регистрирующих величины атмосферного давления, температуры воздуха, его влажности в любой момент времени суток. По полученному графику можно определить значения указанных величин в любой момент времени. Графиком функции y=f(x) называется множество всех точек плоскости с координатами (x, f(x)). График содержит всю информацию о функции. Имея перед собой график, мы как бы "видим функцию".

 

Табличный способ. Этот способ является наиболее простым. В одной строке таблицы записываются все значения аргумента (числа), а в другой – значения f(x), соответствующие каждому х. Например, зависимость температуры воздуха (Т) от времени суток (t) в определенный день можно представить таблицей.

Если даны числовое множество X и правило f, позволяющее поставить в соответствие каждому элементу x из множества X определенное число y, то говорят , что задана функция y = f(x) с областью определения X : y = f(x), D(f) = X.

Областью определения уравнения f(x) = g(x) называют множество всех тех значений переменой x, при которых алгебраические выражения f(x) и g(x) имеют смысл (одновременно).

Если функция задана формулой, то область определения состоит из всех значений независимой переменной, при которых формула имеет смысл.

областью значений( изменений) функции называется подмножество множества  вида

  • и обозначается R(f), E(f)

2.

3 Бесконечно малые функции

Бесконечно  малые  и  их  свойства.

                          х      ß  

Определение.  Функция  α(х)  называется  бесконечно  малой  по  базе ß,    

                           если   существует  ℓιm α(х)=0.

                                                                       ß

      Свойства  бесконечно  малых.

1.  Все  бесконечно  малые  берутся  по  одной  и  той  же  базе.

2.  Сумма  конечного  числа  бесконечно  малых  при  стремлении  аргумента  к

      точке  а  является  бесконечно  малыми.

                     ε>0           ß   х    |α(х)| /

                                      ß     х     |(х)|/

                                          х         |α(х)(х)|   |α(х)|  |(х)|   

                          lim [α(х)  (х)] = 0

                                 ß

3.  Пусть α(х)  бесконечно  малая  по  базе  ß, функция  ƒ(х)  финально  ограничена

    по  базе  ß,  тогда  произведение  α(х)  и  ƒ(х)   является  бесконечно  малой.

                        c              ß:   х   |f(x)|   c

                                    c            ß:  х  |(х)| c

               :   х   |(х)f(х)| = |(х)| * |f(х)|  c*c   lim [(х)f(х)]

          

  Следствие 1. Произведение  константы  на  бесконечно  малую является  бесконечно малой       с*α(х)

  Следствие 2.  Разность  двух  бесконечно  малых  является  бесконечно  малой

                                      α­β=α+(-1)*β

  Следствие 3.  Если  существует  ℓιmƒ(х)=а,  то  α*ƒ - бесконечно  малая

                                                                  ß

  Следствие 4.  Пусть  α(х)- бесконечно  малая  по  базе  ß, а  ƒ(х)  имеет     

                             конечный  предел  по  базе  ß0, тогда  α(х)/ƒ(х)­ бесконечно  

                              малая

                    lim  f (х) = a   (х)  f (х),  1/f (х) –финально  ограничена

                      ß

                                       (х)  f (х)  =   (х)*1/f (х) – бесконечно  малая

4 Бесконечно большие функции

 Функция  А(x) – бесконечно  большая  по  базе ß, если  сущест-

                               вует   lim  А(x) = .

                                           ß

                     

     Утверждение. Бесконечно  большая  функция  не  может  быть  финально

                                   ограниченной  по  базе  ß.

                          

                                Доказательство.                

                     ß ,  с:  х  |f(x)|  c

                     ß    :    х   |f(x)| > c

                     , х   с < |f(х)|  c   ?! ( обратное  утверждение  неверно )

                                                                                                             ч.т.д

     Утверждение. Если  А(х) – бесконечно  большая  по  базе  ß,то  1/f (x)  беско-

                                    нечно  большая;  если  (х) - бесконечно  малая  по этой же

                                    базе  и    ß;  (х)  0   х     1/(х) – бесконечно 

                                    малая.

                           

                                 Доказательство.    

               А(х) – бесконечно  большая

                         ,  1/      ß:     х   |А (х)|  > 1/      1/|А (х)| <   

                      lim 1/ |А (х)|  =0