Математика
Раздел «Математический анализ»
Модуль 1. дифференциальное исчисление функции одной переменной
Тема 1. Функции одной переменной, свойства и графики
Определение функций одной переменной.
Способы задания функций одной переменной.
Основные свойства функций.
Преобразования графиков функций
Тема 2. Предел и непрерывность функции одной переменной
Предел функции в точке и на бесконечности.
Основные свойства пределов.
Бесконечно малые и бесконечно большие функции.
Раскрытие неопределенностей ,
.
Первый и второй замечательные пределы
Эквивалентные бесконечно малые функции
Непрерывность функции, точки разрыва
Свойства функций, непрерывных на отрезке.
Тема 3. Производные и дифференциалы. Экстремумы функции одной переменной
Геометрический и экономический смысл производной.
Основные правила дифференцирования.
Таблица основных формул дифференцирования.
Производные высших порядков.
Вычисление пределов с помощью производных.
Свойства дифференциала функции.
Применение дифференциала к приближенным вычислениям.
Дифференциалы высших порядков
Экстремумы (максимумы и минимумы) функции.
Наименьшее и наибольшее значения непрерывной функции на отрезке.
Модуль 1. Дифференциальное исчисление функции одной переменной
Тема 1. Функции одной переменной, свойства и графики
Определение функций одной переменной.
Способы задания функций одной переменной.
Основные свойства функций.
Преобразования графиков функций.
Понятие функции применяется не только в математике, но и в других областях знаний. В философии функция (лат. function – исполнение) – обязанность, круг деятельности 1 .
Функцией в общественных науках обычно называют предназначение, роль какого-либо элемента в социальной системе, или, иными словами, определенного вида работу, которая требуется от него в интересах системы в целом.
В менеджменте функция означает исполнение, совершенствование, служебную обязанность, назначение, роль. В широком смысле «функция» — это устойчивый вид деятельности, то, что обязан выполнять сотрудник независимо от своего желания.
1. Определение функций одной переменной
Дадим определение функции одной переменной.
Функцией (отображением), заданной на множестве , называется правило
, по которому каждому элементу
множества
ставится в соответствие единственный элемент
множества
. Используется запись
.
Множество называетсяобластью определения функции
, а множество
–областью значений
. Элемент
называетсяаргументом, или независимой переменной, а соответствующий элемент
—значением функции, или зависимой переменной.
Если и
являются числовыми множествами, то
называетсячисловой функцией одной переменной.
Рис. 1 – Математическое определение функции
Областью определения числовой функции одной переменной
является числовые промежутки на действительной оси:
, отрезок
, интервалы
,
,
, или их объединение.
Пример 1. , область определения
.
Пример 2. ,область определения
.
Пример 3. .
Решение. Так как , то ее область определения
, где
, а
.
Тогда
.
Основными способами задания функций являются аналитический, табличный, графический. Существует и другие способы задания функций — алгоритмический, с помощью программы на ЭВМ.
Аналитический способ задания функции – имеется формула, указывающая, какие действия нужно произвести над аргументами, чтобы получить значение функции. Аналитический способ может быть явным и неявным.
Функция задана явно, если она задана:
одной формулой, разрешенной относительно зависимой переменной (например, у =или
), или
разными формулами на определенных числовых промежутках (кусочно-аналитическое задание функции): например, или
Пример 4. Вычислить значения функции при
,
,
.
;
;
.
Функция одной или двух переменных называется неявной, если она задана уравнением, не разрешенной относительно зависимой переменной. Например, , или
.
Табличный способ задания функции — с помощью таблицы, в которой указаны значения аргументов и соответствующие им значения зависимой переменной. Например, таблицы Брадиса.
Достоинством табличного способа является то, что по таблице можно непосредственно найти значение функции для имеющихся в таблице значений аргумента, а недостатком – отсутствие значений функции для промежуточных значений аргумента.
Таблица функции одной переменной
Графический способ задания функции.
Для функции одной переменной:
Графиком функции называется множество точек плоскости ХОУ, координаты которых связаны соотношением
. Равенство
называетсяуравнением этого графика.
Отличительной чертой любого графика функции является то, что каждая прямая
(для
из области определения), параллельная оси ординат
, пересекает график вединственной точке.
Пример 5. Функция «абсолютная величина »:
.
Функция задана с помощью двух функций на разных числовых промежутках. Поэтому график функции «склеен» из двух графиков – графика на промежутке
и графика
на промежутке
.
Источник