Табличный, когда функция задается таблицей или списками пар, например
(1,2); (2,5) (4,2)….
При такой записи первое число это х, а второе у.
Если область определения функции симметрична относительно оси Y, то можно ввести понятия четности и нечетности функции. Четной называется функция удовлетворяющая условию
f (-x) = f (x). (1.5)
График такой функции симметричен относительно оси Y. К четным функциям относятся, например, y = cos (x).
Нечетной называется функция удовлетворяющая условию
f (-x) = - f(x). (1.6)
График такой функции симметричен относительно начала координат. К нечетным функциям относятся, например, y = sin(x).
Функция называется возрастающей(убывающей), если большему значению аргумента соответствует большее (меньшее) значение функции, т.е.
возрастающая функция
и
убывающая функция.
Возрастающие и убывающие функции называются монотонными функциями.
Число х0называется корнем функции, если
f (x0) = 0.
Например, lg (x) = 0 при х0 = 1.
Если функция задана на всей оси, т.е. область определения функции , то периодом функции называется наименьшее из чисел Т, удовлетворяющее условию
f (x + Т) = f(x) = f (x - Т). (1.7)
Пример 1. Найти область определения функции
Решение. Если числовая функция задана аналитически и область ее определения не указана, то считают, что эта область есть множество всех действительных значений аргумента, при которых выражение - действительное число. Для существования заданной функции необходимо, чтобы имело место неравенство . Для существования функции должно иметь место неравенство , откуда . Область определения исходной функции или .
Пример 2. Найти область определения функций:
Решение. Для приведенных выше функций области определения удовлетворяют условиям:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Следовательно,
;
;
;
;
;
.
Пример 3. Найти область определения функции .
Решение. Для существования функции необходимо, чтобы . Для существования функции надо, чтобы , откуда . Для существования функции необходимо, чтобы , откуда и .
Таким образом, получены условия
.
Пример 4. Найти область определения функции
.
Решение. Так как , то
.
Решив неравенство, найдем область определения функции
Применим метод интервалов (рис. 1.1)
1.
1/3 1
.
2.
-1 1
.
Рис. 1.1.
Система неравенств имеет решение .
Следовательно, .
Пример 5. Определить, являются ли функции
1. ;
2. 2. ;
3. ;
4.
четными или нечетными.
Решение. Для определения свойств четности или нечетности функции следует проверить выполнение следующих положений:
1. Является ли область определение симметричной относительно начала координат, т.е. если , то и ;
3. Выполняются ли равенства или . При выполнении первого равенства функция окажется четной с графиком, симметричным относительно оси ординат, во втором – нечетной с графиком, симметричным относительно начала координат.
Для указанных в задаче функций:
,
то функция - нечетная;
,
то функция является четной;
,
следовательно, функция нечетная;
,
следовательно, функция не является ни четной, ни нечетной.
Пример 6. Найти период функции .
Решение.
Так как , то период Т=1.
Глава 2. Определение предела функции. Определение бесконечно малой и бесконечно большой величины.
e-окрестностью точки A называется отрезок (A-e, A+e). Аналогично δ - окрестностью точки х0 называется отрезок (х0 - δ, х0 + δ).
Предел функции
Пусть на некотором отрезке задана функция f(x). Число A называется пределом функцииy = f (x) при x®x0 (при х стремящемся к х0), если для каждого сколь угодно малого числа e > 0 можно указать зависящее от e положительное число d(e) > 0 такое, что для всех х, удовлетворяющих неравенству ½x0 - х½< d (т.е. лежащих в δ – окрестности точки х0), имеет место неравенство ½A – f (x)½ < e. Запись
или . (2.1)
Наличие у функции f(x) предела A в точке х0 означает, что как только независимая переменная х достаточно близко приблизится к значению х0, то функция f(x) будет сколь угодно близка к A.
Пример.Доказать, что .
Решение. Зададим произвольное и покажем, что существует положительное такое, что из неравенства вытекает неравенство .
Действительно
.
Значит, если положить , то выполнение неравенства влечет за собой выполнение неравенства . Таким образом, согласно определению, заключаем, что
Если при х®x0 функция f(x) стремится к 0, то ее называют бесконечно малой функцией или бесконечно малой величиной(или просто бесконечно малой)в окрестности точки x0. Бесконечно малые обозначают греческими буквами a, b, g.
Тем самым для бесконечно малой функции для каждого сколь угодно малого числа e > 0 можно указать зависящее от e положительное число d(e) > 0 такое, что для всех х, удовлетворяющих неравенству ½x0 - х½< d, имеет место неравенство ½ α(х) ½ < e. Запись
. (2.2)
Примеры бесконечно малых величин:
a(х) = 2x - 6 при х ® 3,
b(х) = e-x при х ® ¥,
g(х) = sin x при х ® 0 и т.п.
Бесконечно малые величины часто обозначают символом «0».
Для бесконечно малых функций справедливы следующие утверждения: