Функции
Определение . Закон (правило) по которому каждому значению х из множества D ставится в соответствие одно определенное значение у , называется функцией , заданной на множестве D .
х – независимая переменная или аргумент ;
у – зависимая переменная или функция от х ;
D – область определения функции .
D = (- ∞; 0),
х – независимая переменная, у - зависимая переменная .
Пример
Найти значение функции у = (-7х + 3) : 2
с областью определения D = [1; 3]
при х , равном 2 и 3 .
Решение.
При х 1 = 2 у 1 = (-7 ∙2 + 3) : 2 = -5,5;
при х 2 = 3 у 2 = (-7 ∙3 + 3) : 2 = -9.
Задание функции
Задать функцию – это значит указать ее область определения D и закон (правило) по которому для каждого значения аргумента х из множества D определяется одно значение функции у.
Основные способы задания функции
- С помощью формулы или формул, т. е. аналитически.
- Таблицей.
- Графиком.
Задание функции формулой
Основной способ задания функции – формула , левая часть которой – зависимая переменная, а правая – выражение с независимой переменной.
у = 2х + 5; у =
Множество значений функции
Определение . Множество всех значений, которые может принимать функция, называется множеством значений функции .
Определение . Наименьшее число из множества значений функции называется наименьшим значением функции , а наибольшее число из этого множества – наибольшим значением функции .
Задание функции таблицей
х
-1
у
0
2
1
3
2
9
3
15
17
4
5
21
6
30
37
Область определения D функции образуют числа, стоящие в первой строке таблицы.
Множество значений функции –
числа, стоящие во второй строке.
Наибольшее значение
функции равно 37,
Наименьшее значение
функции равно 2,
функция принимает
его в точке 6.
функция принимает
его в точке -1.
График функции
Определение . Графиком функции называется множество точек М(х; у) на координатной плоскости, где х принимает значения из области определения, а у – соответствующее им значения функции.
у
4
, D = [2; 6].
3
х
у
2
3
4
5
6
2
1
О 1 2 3 4 5 6 х
График функции
О точке М(х; у) , принадлежащей графику функции ( D = [2; 6] ) , говорят, что ее координаты удовлетворяют уравнению .
у
4
М(х; у)
3
2
1
О 1 2 3 4 5 6 х
Задание функции графиком
Основное свойство графика функции : на графике функции нет двух различных точек с одной и той же абсциссой (прямая, параллельная оси ординат, пересекает график функции не более чем в одной точке).
Не является графиком функции График функции
у
у
М(х; у)
P( 3 ; y 1 )
3
у
у 1
2
у 2
О x х
Q( 3 ; y 2 )
1
-1 О 1 2 3 4 х
Нули функции
Определение . Значения аргумента, при которых функция принимает значение, равное 0, называются нулями функции .
- Определение . Значения аргумента, при которых функция принимает значение, равное 0, называются нулями функции .
Функция у = х 2 – 4
с областью определения
D = [-3; 1] имеет
единственный нуль –
число -2 .
А функция у = х 2 – 4
с областью определения
D = [-3; 3 ] имеет
два нуля - числа -2 и 2 .
у
3
2
1
-3 -1 О 1 х
-4
Нули функции
Найдем нули функции у = х 3 – 9х на множестве D 1 = (- ∞; 1]; D 2 = [-2 ; +∞); D 3 = R ; D 4 = (3 ; 20].
Подставим у = 0 в формулу и найдем корни уравнения:
х 3 – 9х = 0 ;
х(х – 3)(х + 3) = 0 ;
х = 0 или х = 3 или х = -3 .
Ответ. На D 1 = (- ∞; 1] нули функции 0 и -3 ;
на D 2 = [-2 ; +∞) нули функции 0 и 3 ;
на D 3 = R нули функции 0 , 3 и -3 ;
на D 4 = (3 ; 20] нулей функции нет .
Промежутки знакопостоянства функции
Определение. Промежутки значений аргумента, на которых значения функции либо только положительные, либо только отрицательные, называются промежутками знакопостоянства функции .
Промежутки знакопостоянства для данной функции
на множестве D = [-7; 7] :
на [-7; -6), (-4; 3) и (6 ; 7] –
значения функции
положительны;
на (-6; -4) и (3; 6) -
значения функции
отрицательны.
у
1
О 1 3 6 х
-6 -4
х 1 , следует у 2 у 1 . у у 2 1 x 1 О 1 x 2 2 3 х -1 у 1 x 2 x 1 y 2 y 1 " width="640"
Возрастание функции на промежутке
Определение . Функция называется возрастающей на некотором промежутке , если большему значению аргумента из этого промежутка соответствует большее значение функции, т.е. для любых х 1 и х 2 , принадлежащих промежутку, из того, что х 2 х 1 , следует у 2 у 1 .
у
у 2
1
x 1 О 1 x 2 2 3 х
-1
у 1
x 2 x 1 y 2 y 1
х 1 , следует у 2 у 1 . у x 1 x 2 y 1 2 4 у 1 2 у 2 1 О х 1 1 х 2 2 3 х " width="640"
Убывание функции на промежутке
Определение . Функция называется убывающей на некотором промежутке , если большему значению аргумента из этого промежутка соответствует меньшее значение функции, т.е. для любых х 1 и х 2 , принадлежащих промежутку, из того, что х 2 х 1 , следует у 2 у 1 .
у
x 1 x 2 y 1 2
4
у 1
2
у 2
1
О х 1 1 х 2 2 3 х
Промежутки возрастания и убывания функции
Промежуток, на котором функция возрастает, называют промежутком возрастания функции . Промежуток, на котором функция убывает, называют промежутком убывания функции .
у
3
При нахождении промежутков возрастания (убывания)
функции принято указывать промежутки
наибольшей длины .
2
1
-3 -1 О 1 х
Промежуток
убывания
(- ∞; 0 ]
Промежуток
возрастания
[0; + ∞ )
-4
Четная функция
Определение . Если значения функции, соответствующие любым двум противоположным значениям аргумента (т.е. х и –х ), равны между собой, то такая функция называется четной .
относительно нуля, т.е.
если х D( у), то и (-х) D( у).
График четной функции
симметричен относительно
оси Оу.
у
1
-3
3
О 1 х
3
у(-3) = у(3) = -3.
Нечетная функция
Определение . Если значения функции, соответствующие любым двум противоположным значениям аргумента (т.е. значениям х и –х ), противоположны друг другу, то такая функция называется нечетной .
относительно нуля, т.е.
если х D( у), то и (-х) D( у).
График нечетной функции
симметричен относительно
начала координат О(0;0).
у
1
О 1 2 х
-2 -1
-1
у(-2) = - у(2) = -1.
Основные свойства функции
- Область определения;
- множество значений;
- наибольшее и наименьшее значения;
- точки пересечения графика с координатными осями;
- нули функции;
- промежутки знакопостоянства;
- наличие (либо отсутствие) четности, нечетности;
- промежутки возрастания, убывания.