Множество рациональных чисел обозначается через Q. Рацио-
нальным называется число, которое можно представить в виде отно-
шения двух целых чисел: |
|
p |
(p Z, |
q Z, q 0), т. е. |
||||
|
q |
|||||||
С |
|
|
|
|
|
|||
def |
|
p |
|
|
||||
Q |
{ |
|
|
|
| p Z & q Z & q 0}. |
|||
def |
q |
|||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Здесь знак заменяет слово «называется» или «равно по опре- |
||||||||
делению». Известно, что любое рациональное число можно представить десят чной дробью, конечной и бесконечной периодической. Например, рац ональное число 5/6 представимо бесконечной перио-
дробью 5/6 = 0,83333..., а число 3/8 = 0,375. В последнем случае можно сч тать десятичную дробь тоже бесконечной с числом 0 в пер оде: 3/8 = 0,3750000... . Известно, что всякую периодическую
x будет соответствовать определенная точка М, абсцисса которой равна x. Такая прямая называется числовой осью (рис. 61).
бесконечную дро ь можно о ратить в обыкновенную дробь p/q. |
|||||
дической |
|
|
|||
Множество действительных чисел R – это множество всех бес- |
|||||
конечных десят чных дро ей. Иррациональным числом называется |
|||||
всякая |
|
|
непериодическая десятичная дробь, т. е. множест- |
||
во всех рациональных и иррациональных чисел образует множество |
|||||
|
бесконечная |
|
|||
действительных чисел R. |
|
|
|||
Множество действительных чисел является подмножеством |
|||||
множества комплексных чисел C , т. е. чисел вида ai + b, где a R; |
|||||
b R; i |
1. |
А |
|||
|
|
|
|||
Из определения числовых множеств можно заключить, что |
|||||
|
|
|
N |
Z Q R C. |
|
На прямой выберем начало координат 0, единицу масштаба и |
|||||
|
|
|
|
Д |
|
положительное направление. Тогда каждому действительному числу |
|||||
|
|
|
|
М |
xИ |
0 1 x
Рис. 61
121
Промежутком называется совокупность чисел, заключенных между аи b.
В зависимости от того, присоединены концы промежутка к нему или нет, различают
– интервалы:
|
a,b x |
|
a x b ; |
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
, a x |
|
|
|
x a ; |
|
|||||||
|
|
|
|||||||||||
|
, R вся числовая ось; |
||||||||||||
С– : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a,b x |
|
|
a x b ; |
|
||||||||
|
– полу нтервалы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a,b x |
|
|
a x b ; |
|
||||||||
|
|
|
|||||||||||
отрезки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a, x |
|
x a . |
интервал a,b , со- |
|||||||||
|
|
||||||||||||
|
Окрестностью точки x0 называется любой |
||||||||||||
держащий эту точку (рис. 62). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x0 |
x |
|
|||||||||
|
бА |
||||||||||||
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
Рис. 62 |
|
|
|||||||||
|
-окрестностью точки |
Д |
|||||||||||
x0 |
|
|
|
|
x0 |
называется |
интервал вида |
||||||
,x0 , 0 (рис. 63). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x0 |
x |
|
|||||||||
|
x0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x0 |
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис. 63
122
Точки x этого интервала удовлетворяют неравенствам
|
|
|
|
x0 x x0 ; |
||||||
|
|
|
|
x x0 ; |
||||||
§ 27. Функц |
|
|
x x0 |
|
. |
|||||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
С |
|
|
|
|
|
|
||||
Пусть X |
|
Y ч словые множества. Функцией из множества X во |
||||||||
множество Y называется правило, по которому каждому числу x из |
||||||||||
множества X однозначно соответствует некоторое число y из множе- |
||||||||||
ства Y. Множество X называется областью определения функции, |
||||||||||
множествоиY называется о ластью значений. |
||||||||||
Обозначен я: |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
f : X Y ; |
|
|
X |
f |
||
|
|
|
|
|
|
Y; y f x . |
||||
Примеры: |
|
|
|
y x2 1. Тогда X , ее об- |
||||||
1. Рассмотрим функцию |
|
|
||||||||
ластьопределения; Y 1, областьзначений. |
||||||||||
бА |
||||||||||
2. Для функции y = |
|
|
x2 |
1 областью определения является |
||||||
множество X ; 1 & 1; ,множество значений Y 0, . |
||||||||||
|
|
|
2 |
x, если x 0; |
|
|
|
|||
sin |
|
здесь X = R, Y ; 1 . |
||||||||
3. y = |
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
, если x 0, |
|
|
|
Д |
||||
|
|
|
|
|||||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Способы задания функцииИ
Основными способами задания функции одной переменной являются:
Аналитический способ: связь между аргументом x и функцией y задается формулой, при этом на разных участках области определения она может задаваться различными формулами (см. пример 2) . В примерах 1, 2 функции заданы аналитически.
123
Табличный способ: функция задается таблицей отдельных значений аргумента и соответствующих значений функции. Например, таблицы тригонометрических функций, таблицы логарифмов и так далее.
Графический способ: в этом случае соответствие между значе-
ниями x и y задается с помощью графика (прил. 23). |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Элементарные функции |
|
|
|
1. |
y xn степенная функция. |
|
|
||||||
2. |
y ax a 0 показательная функция. |
|
|
||||||
С |
|
|
|
|
|
||||
3. |
y loga x логарифмическая a 0; a 1 . |
|
|
||||||
4. |
y sin x; |
|
|
|
|
||||
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y cosx; |
тр гонометрические функции. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и |
|
|
|||||||
6. |
y tgx; |
|
|
|
|
|
|||
7. |
y ctgx. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
8. |
y arcsinx; |
|
|
|
|||||
9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y arccosx; |
о ратные тригонометрические функции. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10. |
y arctg x; |
|
|
|
|||||
11. |
y arcctg x. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бА |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Операции над функциями |
|
|
|
Функции можно складывать, вычитать, перемножать, делить. |
|
||||||||
Примеры: |
|
|
Д |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
1. |
y |
2x2 sin x |
функция образована умножением функций |
||||||
y 2x2 |
и y |
2 |
sin x . |
|
|
|
|||
1 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
||
2. |
y |
|
функция получена делением функций |
y x2 |
и |
||||
|
|
|
|||||||
y2 cosx. |
cosx |
|
|
И1 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
Пусть даны две функции y x и z f y : X Y Z .
124
Сложной функцией z F x называется функция, имеющая об-
ластью определения X и областью значений Z, вычисляемая по прави-
лу z f x .
Примеры сложных функций:
1. z sin x2 y x2; |
z sin y . |
|
|
|
|
|
||||
С |
y sin x; z y2 . |
|
|
|
|
|
||||
2. z |
sin x 2 |
|
|
|
|
|
||||
3. u tg log2 x3 y x3; |
z log2 y; |
u tgz . |
||||||||
и |
|
|
|
|
|
|
||||
§ 28. Ч словые последовательности |
|
|
||||||||
Ч словой последовательностью называется функция, областью |
||||||||||
определен я которой является |
множество натуральных чисел 1, 2, 3. |
|||||||||
1. a бА, т. е. a 1; a ; a ; . |
||||||||||
Элементы (члены) последовательности записываются в виде |
||||||||||
|
|
|
|
f 1, f 2 , f 3 , ; |
|
|
||||
|
|
|
или |
an a1, a2, a3, ; |
||||||
|
|
|
или |
xn x1, x2, x3, . |
||||||
Примеры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
||
n |
|
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
3 |
|||||||
|
n |
|
|
|
|
|
||||
2. |
|
an 1 n , |
|
т.е. |
|
a1 1; a2 1; a3 1, ; a51 1; |
||||||
a200 1,... . |
1 , т. е. a 1;a |
|
|
|
И |
|||||||
3. a |
n |
a 1, . |
|
|
||||||||
|
1 |
|
|
|
|
2 |
Д3 |
|||||
Последовательность an называется ограниченной, если суще- |
||||||||||||
ствует число М, такое, что |
|
an |
|
M при всех n (рис. 64). |
||||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
an |
х |
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
М |
|
|
|
|
|
0 |
М |
||
Рис. 64
Пример
an n2 неограниченная последовательность.
125