Материал: 2277

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

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