Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Классификация функций одного аргумента




Принята следующая классификация:

  1. Целая рациональная функция или многочлен

Над аргументом выполняются действия: сложение, вычитание, умножение, возведение в целую положительную степень.

  1. Дробно-рациональная функция

1) и 2) – класс рациональных функций.

  1. Иррациональная функция

Над аргументом х помимо вышеперечисленных операций производится операция извлечения корня конечное число паз и при этом результат не является рациональной функцией.

Пример

Совокупность рациональных и иррациональных функций образует класс явных алгебраических функций

  1. Многозначная неявная функция

Это - более общий случай алгебраических функций

, где n – целое положительное число

- целые рациональные функции от х.

Пример

  1. Трансцендентные функции

Всякая неалгебраическая функция называется трансцендентной.

Элементарные трансцендентные функции:

a) показательная ;

b) логарифмическая функция ;

c) тригонометрические функции sinx, cosx, tgx, ctgx;

d) обратные тригонометрические функции arcsinx, arccosx, arctgx, arcctgx.

Предел функции

В математическом анализе, как правило, рассматриваются безразмерные величины, то есть величины, лишенные физического содержания. Совокупность значений таких величин представляют собой некоторые числовые множества.

Формализуем определение функции.

Определение 1

Пусть X и Y – данные числовые множества. Если в силу некоторого соответствия f, сопоставляющего элементам множества X элементы множества Y, (единственный), то y называется функцией от х, определенной на множестве Y.

Обозначение y=f(x) (1)

Множество значений функции (1), по смыслу определения, содержится в Y, то есть . Можно сказать, что функция f отображает множество X в множество Y.

Графическая интерпретация.

Пример f(x)=sinx отображает интервал на отрезок [-1,1].

Пусть между элементами множеств X и Y функция y=f(x) устанавливает взаимнооднозначное соответствие, то есть существует один и только один его образ и обратно, найдется единственный прообраз такой, что f(x)=y. Тогда функция , устанавливающая соответствие между элементами множеств Y и X называется обратной для функции y=f(x). Иными словами обратная функция является отображением множества Y на множество X.

y=f(x) и - взаимно обратные.

Определение 2

Под окрестностью точки а (а – действительное число) будем понимать любой интервал , окружающий эту точку , из которого удалена точка а.

Под окрестностью символа понимается внешняя часть любого отрезка , то есть

Для положительного числа окрестность некоторой конечной точки а назовем ее - окрестностью, если , то есть, если

Пусть функция f(x) задана на множестве X. Точка а называется предельной точкой (точкой накопления) этого множества, если в любой ее - окрестности содержится бесконечно много элементов , то есть .

Определение 3

Число А называется пределом функции f(x) при , то есть , если - окрестность , что |f(x)-A|< при (2)

Неравенство (2) должно выполняться для всех тех х, для которых определена функция f(x), то есть для ; согласно определению предельной точки в каждой окрестности множество таких точек не пусто.

Замечание 1

По смыслу определения предела функции, числа можно полагать достаточно малыми.

Определение 4

Утверждение (3) эквивалентно следующему |f(x)-A|< при .

Множество всех точек х, для которых , очевидно, является симметричной окрестностью символа ; при этом предполагается, что для любой точки окрестности , условно можно сказать, что - есть предел множества Х – области определения функции f(x).

Объединяя определения 3 и 4 получим общее определение предела функции при , которое справедливо как для конечного значения а, так и для .

Общее определение предела функции

Пусть f(x) – функция, определенная на множестве X, и а – предельная точка этого множества. Число А является пределом функции f(x) при тогда и только тогда, когда - окрестность , что |f(x)-A|< при (4).

Короткая запись (5) или при (5’).

Теорема 1

Если функция f(x)=c постоянна в некоторой окрестности точки а, то , причем с является единственным пределом этой функции при .

Определение 5

Функция f(x) называется ограниченной на данном множестве Х, если существует такое положительное число М, что при (6). Если такого числа М нет, то функция f(x) называется неограниченной.

Лемма

Функция f(x), имеющая предел А при , ограничена в некоторой окрестности точки а.

Доказательство

Пусть при , где - соответствующая окрестность точки а. Отсюда для всех допустимых значений аргумента х получаем

, если только .

 

Отметим еще одну теорему, устанавливающую связь между границами функции и ее пределом.

Теорема 2

Пусть существует и M<f(x)<N (7) в некоторой окрестности точки а. Тогда (8)

Доказательство

Пусть A<M. Полагая , в некоторой окрестности будем иметь

|f(x)-A|<M-A, то есть –(M-A)<f(x)<M-A. Отсюда, выбирая , получаем, что f(x)<M, что противоречит левому неравенству (7). Аналогично опровергается предположение A>N. Таким образом, неравенство (8) доказано.

Следствие

Положительная функция не может иметь отрицательного предела.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-12; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 3633 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Свобода ничего не стоит, если она не включает в себя свободу ошибаться. © Махатма Ганди
==> читать все изречения...

2338 - | 2092 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.