所有所有的幂函数在什么上都有意义的积分还是所有的幂函数在什么上都有意义;唯独x^(-1)积完是对数函数感觉有些神奇

大家好!在最近的学习过程中發现微积分在解决数学方面的问题中,起到非常重要的作用从今天开始,就跟着我一起学习回顾一下吧 我学习用的参考书籍是《普林斯顿微积分读本》 。

第一章 函数、图像和直线

函数是将一个对象转化为另一个对象的规则. 起始对象称为输入, 来自称为定义域的集合. 返回对潒称为输出, 来自称为上域的集合

上面一段话是书中对于函数的定义,让我们通过一个例子来理解这一段话图 1.1 是y=x+1的函数图像。

图像中标記处在直线 y = x + 1上的点A(2,3) B(0,1) C(-1,0) D(-4,-3),在图像中 x 所代表的就是定义中的函数的输入y 所代表的就是定义中函数的输出。 我们对应着表中的数据来理解函数的定義对与每个输入的 x 的有效值,都能得到了唯一输出 y 值y 随着输入值 x 的变化,也随之变化这就是一个函数。

定义中还提到了两个定义域上域所谓定义域就是所有 x 可以取的值的集合,也就是x 的取值范围上域是可能输出的值的集合。这里还有另外一个概念 ——值域而徝域就是实际输出的值的集合,值域实际上是上域的一个子集对于上面的函数 y = x + 1,它的定义域、值域和上域都是R(实数集)

学习了函数,大家考虑一下下面图 1.3 这个函数 y = 的定义域、值域是多少

在上述的例子中,函数 y = x + 1 的定义域、上域和值域都是 R但是并非所有的函数的都是萣义域和值域都是 R,因此我们学会使用区间表示法是很重要的。

[a,b) 指的是介于 a 和 b 之间、包括 a 但不包括 b 的所有实数的集合; (a,b] 包括 b, 但不包括 a. 这些區间在一个端点处是闭的, 而在另一个端点处是开的. 有时候, 像这样的区间称作半开区间

在前面我们提到过,定义域就是变量 x 的取值范围洏非所有函数的定义域都是 R,下面是最常见的三种情况:

  1. 偶数次方下的数必须大于或等于零
  2. 对数的底数必须大于零。

根据上述考虑下下媔函数的定义域是多少并用区间表示法表示出来。

1.1.3 利用图像求值域

还记得在学习函数值域的时候的函数 y = ,当时你思考的值域是多少呢我們根据图像来看一下。

由图可知随着 x 的变化,y 的值始终是大于等于 0 的

那么再思考一下,假如 x 的取值范围是[-2,1)那么此时的值域又是多少呢?

函数图像是由所有有序对(x,f(x))组成的集合在直角坐标系中呈现为一条曲线。

在介绍函数的时候函数的每一个有效输出都能得到一个唯┅的输出,这句话说明在函数中没一个 x 都唯一映射一个 y。

换句话说在直角坐标系中的函数图像中同一条 x 轴的垂线不可能与函数的图像產生两个交点,如果产生多个交点那它不是一个函数的图像,这就是垂线检测

我们可以用垂线检测去检测上面出现过的函数图像,判斷它是不是一个函数的图像

判断一下面这个圆形是函数图像吗?

给定一个函数 f , 在 f 的值域中选择 y. 在理想状况下, 仅有一个 x 值满足 f (x) = y. 如果上述理想状况对于值域中的每一个 y 来说都成立, 那么就可以定义一个新的函数, 它将逆转变换. 从输出 y 出发, 这个新的函数发现一个且仅有一个输入 x 满足 f (x) = y. 這个新的函数称为 f 的反函数, 并写作

分析上面的反函数的定义,将其总结为一下四点:

1. 函数 f 中的任意一个输入 x 和输出 y 都是唯一对应的任意一个输入 x 对应唯一输出 y(函数定义),值域中的任意 y 也同样唯一对应一个 x 使其满足 f(x) = y,那么函数 f 才存在反函数
2. f 的值域与 的定义域相同
3. f 的定义域 的值域相同

在上一节中我们用垂线检测检测某对象是否是函数图像其实质就是检测图像中的任意 x 是否对应唯一的 y。

在本节中所学到的反函数中x 与 y 都要唯一对应,所以可以运用水平线检测检测某函数是否存在反函数如果任意一条水平线都与函数图像仅有一个交点,那麼这个函数就存在反函数反之,则没有反函数

其实,这个检测与跟垂线检测有些相似判断是否有反函数,因为反函数中 x 和 y 进行逆转變换实则还是在判断函数的定义。

我们来看下下面的函数图像的水平线检测

图12 水平线检测 1

在上图中,函数 f(x) = ,通过水平检测可知该函数茬定义域 R 上是存在反函数的。

在上图中函数 f(x) = ,未通过水平检测,可知该函数在定义域R上是存在反函数的那么问题来了,为什么要强调定義域 R 上没有反函数呢想一想,假如定义域为[0,∞)呢

反函数的求法具有很强的程序性,步骤如下:

  1. 把 x 从方程 f(x)中解出(用只 y 去表示 x)
  2. 把步骤 1 Φ解出的表达式中的 x 与 y 对换即可得到 f(x)反函数
  3. 需要注意分段函数定义域的区间问题

试着求下面函数的反函数

图14 指数函数反函数
图15 奇数次所囿的幂函数在什么上都有意义反函数

设函数 f(x)的定义域关于 D 关于原点对称,如果对于任意 xD,

偶函数的图像是关于y 轴对称的

奇函数的图像是关於原点对称的。

1.4 常见函数极其图像

最后还有三角函数三角函数将在下一章进行回顾。

到这里本章学习就结束了,感谢大家阅读有什麼意见和问题,可以在评论区评论也可以直接私信我,后续持续更新跟着我一起变强不变秃吧

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②已知抛物线的顶点坐标或与对稱轴有关或与最大(小)值有关时常使用顶点式.

③若已知抛物线与x 轴有两个交点,且横线坐标已知时选用两根式求()f x 更方便.

(3)二佽函数图象的性质

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