Элементарные функции. Функциональная связь. Понятие функции. Графики основных элементарных функций, страница 2

2) Аналитический способ

Это способ задания функций с помощью формул.  Он компактен, легко воспроизводим и, главное, наиболее приспособлен к выполнению математических действий - арифметических (сложение, умножение), действий высшей математики (дифференцирование, интегрирование). Но он не всегда нагляден.

Аналитический способ задания функции состоит в том, что соответствие между x и y задается при помощи формулы.

а) в явном виде:  y2=r2 – x2

б) в неявном виде: f(x,y)=0; x2 + y2 – r2=0

Достоинства аналитического способа задания функции – понятна область определения, точные значения функции можно вычислить, работать с функцией несложно. Недостаток аналитического способа задания функции – его малая наглядность, т.е. трудно получить ответы на вопросы как ведет себя функция на некотором интервале, особенно если формула сложна.

3) Параметрический способ

когда X и Y выражаются через вспомогательные параметры:

x=Rcos(x)

y=Rsin(x)

x2+y2=R2

4) Графический способ

Сначала определим понятие графика функции.

Определение: Графиком функции y=f(x) называется множество точек на плоскости  с координатами (x; f(x)), где x – любое число из области определения функции.

x

 

Рис. 1

График представляет собой линию (Рис. 1) состоящую из одного или нескольких кусков. Например, графиком функции y=kx+b служит прямая линия (график состоит из одного куска), а графиком функции y=1/x служит гипербола (линия состоит из двух кусков). График функции есть такая линия, координаты любой точки которой связаны соотношением y=f(x). Задать функцию графически значит нарисовать ее график. Это делают все самопишущие приборы – они вычерчивают графики изучаемых функций. Графическое задание функции чрезвычайно наглядно, по графику видно как меняется функция, когда она возрастает, а когда убывает. Однако в точности графическое представление функции проигрывает. Из чертежа можно получить любое значение функции, измерив ординату соответствующей точки графика. Это измерение можно сделать только с некоторой ошибкой, зависящей от чертежа и измерительных приборов, – это недостаток способа. Удобнее всего изучать функцию, заданную и аналитически, и графически.

Основные характеристики функции.

1) Областью определения функции называют совокупность всех значений аргумента х, для которых функция y=f(x) определена. Обозначают D(f).

2) Совокупность всех возможных значений y называют областью значений функции и обозначают E(f).

3) Возрастающие и убывающие функции.

Функция называется возрастающей если: Δx>0, Δy>0;  Δx<0, Δy<0.

Функция называется убывающей если: Δx>0, Δy<0;  Δx<0, Δy>0.

4) Периодичность функции.

Функция называется периодической если выполняется равенство f(x)=f(x+T), где Т называется периодом функции.

5) Четность и нечетность функции.

Функция называется четной если выполняется равенство: f(-x)=f(x)

Функция называется нечетной если выполняется равенство: f(-x)=-f(x)

6) Экстремум функции.

Если функция y=f(x) имеет экстремум в точке х=а, тогда если выполняется условие f(a)>f(x), то в этой точке будет максимум функции.

Если функция y=f(x) имеет экстремум в точке х=а, тогда если выполняется условие f(a)<f(x), то в этой точке будет минимум функции.

7) Обратная функция.

Функция f называется обратной, если обратное ей соответствие – функция.

y=f(x)     и  x=φ(y).

Чтобы для функции f(x), заданной формулой, найти ей обратную, нужно в формуле поменятьx на y иy на x и разрешить уравнение относительно y. Пример: y=x2   обратная  x=y2  или  y=.

1.2. Графики основных элементарных функций.

a) Степенная функция y=xn

Область определения зависит от показателя степени n: для n0 областью определения служит вся числовая ось, для n<0 – вся числовая ось за исключением точки х=0.

Рис. 1.2

б)  Показательная функция y=ax

(a>0 и a≠1)

1. Область определения вся числовая ось.

2. Область значений - только положительные значения.

3. Если а>1 показательная функция строго возрастает если 0<a<1 показательная функция строго убывает

Рис. 1.3

в) Логарифмическая функция y=loga (x) обратная показательной функции

Свойства:    

1.  Область определения - положительные  числа