Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Bitner_V_A_-_Kratky_kurs_shkolnoy_matematiki

.pdf
Скачиваний:
83
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
6.54 Mб
Скачать

Краткий курс школьной математики

51

 

 

Числовая прямая разбивается нулями модулей на три промежутка. Решим неравенство на каждом из этих промежутков.

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

x <

 

 

 

 

x

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a)

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

x ≤ −5 ;

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

≤ −5

 

 

−2x +1 + x − 2 ≥

x

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

x ≤ 2

 

 

 

 

 

 

b)

 

 

x

≤ 2

 

2

 

 

 

 

 

 

;

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x −1 + x − 2 ≥ 4

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

x > 2

 

x > 2

 

 

 

 

c)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ≥ 3 .

 

2x −1 − x + 2 ≥ 4

x

≥ 3

 

 

 

 

Ответ: (−∞; −5] [3; +∞ ) .

Упражнения для самостоятельного решения.

Решить неравенства, системы и совокупности неравенств.

p 1

x

x + 4

+

3x −1

< 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 2

 

x −1

2 x + 3

+

 

x

< 2 −

x + 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 −

x + 5

+

4 − x

< 3x

x + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 3

3x − 4 ≤ 8x + 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x −1 > 5x − 4 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11x − 9 ≤ 15x + 3

 

 

 

 

 

 

p 4

 

7 − x

− 3

<

 

3 + 4x

− 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

5

x + 5 (4 − x ) > 2 (4 − x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

В.А.Битнер

 

 

p5

p6

p7

p8

2 x + 7 ≤ 3 ; x − 6 > 2 ; 3 + x x ;

x + x + 3 < 5 .

Ответы:

 

 

 

p 1

(−∞; 2) ;

p 2

7

1

 

 

 

 

;1

 

;

 

 

 

 

9

5

 

p 3

[−2;1) ;

p 4

(−∞; +∞ ) ;

p 5

[−5; −2] ;

p 6

 

 

 

 

 

p 7

(−∞; 4) (8; +∞ );

p 8

(−4;1) .

Тема XI. Некоторые вопросы теории функ- ций.

(1)Определение функции, функциональная символика, область определения и множество значений функции.

o 1

Если каждому значению

некоторой

переменной величины

 

x X соответствует единственное значение переменной y Y ,

 

то говорят, что задана

функция и

пишут: y = f ( x ) или

 

y = ϕ ( x ), y = g ( x ) и т.д.

 

 

 

 

 

 

Причем независимая переменная x называется аргументом (arg.), а зависимая переменная величина y - функцией, f - это совокупность

Краткий курс школьной математики

53

 

 

операций над arg x , чтобы получить функцию y , аналогично для ϕ , g и т.д.

Множество X называется областью определения функции и обозначается D ( y ) , а множество Y - областью изменения или множеством зна-

чений функции и обозначается E ( y ) .

(2)График функции.

o 2 Множество точек ( x; y ) координатной плоскости таких, что y = f ( x ) , x D ( y ) , y E ( y ) , называется графиком функции

y = f ( x ) . Обозначается график Г .

f

Можно записать определение графика функции f ( x ) только с помо-

щью символов:

Гf = {( x; y ) | y = f ( x ) , x D ( y ) , y E ( y )} .

(3)Четность и нечетность функции.

o 3

 

Функция y = f ( x ) называется четной, если x и − x D ( y ) и при

 

 

этом f (x ) = f ( x ) .

 

 

 

Очевидно, что график четной функции симметричен оси Oy .

o 4

 

Функция

y = f ( x ) называется нечетной, если x и − x D ( y ) и

 

 

 

при этом

f (x ) = − f ( x ) .

 

 

 

 

Очевидно, что график нечетной функции симметричен началу координат.

z Надо помнить, что бывают функции ни четные, ни нечетные.

p 1 Исследовать функцию на четность. f ( x ) = x2 −1 .

Имеем: x и − x D ( y ) = R и f (x ) = (x )2 −1 = x2 −1 = f ( x )-

54

В.А.Битнер

 

 

p2

p3

p4

четная функция.

f ( x ) = x3 .

Имеем:

x и − x D ( y ) и f (x ) = (x )3 = −x3 = − f ( x ) . Следова-

тельно,

функция f ( x ) - нечетная.

f ( x ) = x

2 − 2 x − 3 . Имеем x и − x D ( y ) , но

f (x ) = (x )2 − 2 (x ) − 3 = x3 + 2x − 3 ≠ f ( x ) ≠ − f ( x ) , то есть

функция

 

f ( x ) - ни четная, ни нечетная.

 

 

 

 

f ( x ) =

 

x . Имеем, e x D ( y ) = [0; +∞ ) , то − x D ( y ) и функ-

ция f ( x ) - ни четная, ни нечетная.

(4)Точки пересечения графика с осями координат.

Точка (0; f (0)) - точка пересечения графика с осью ординат, ее может не быть или быть не более одной.

Точки ( x1 ; 0) , ( x2 ; 0) , ( x3 ; 0)... - точки пересечения графика с осью абс-

цисс или нули функции. Их может не быть или быть одна, две, три и более.

(5)Интервалы знакопостоянства или знаки функции.

Это те значения x D ( y ) , при которых y > 0 и те значения x D ( y ) ,

при которых y < 0 .

(6)Монотонность (возрастание и убывание) функции.

o 5 Функция y = f ( x ) называется возрастающей на числовом мно-

жестве I D ( y ) , если для любых значений x1 , x2 I таких, что x1 < x2 , выполняется условие f ( x1 ) < f ( x2 ) или

( x1 > x2 ) ( f ( x1 ) > f ( x2 )) - см. рис.1

Краткий курс школьной математики

55

 

 

o 6 Функция y = f ( x ) называется убывающей на числовом множе-

стве I D ( y ) , если для любых значений x1 , x2 I таких, что x1 < x2 , выполняется условие f ( x1 ) > f ( x2 ) или

( x1 > x2 ) ( f ( x1 ) < f ( x2 )) - см. рис.2

рис.1 рис.2

Возрастающие и убывающие функции называются монотонными.

(7)Экстремумы (максимумы и минимумы) функции.

o 7

 

Тч. x I называется точкой минимума (min .) функции f ( x ) на

 

 

 

0

 

 

 

 

 

I ,

если для x I , где I D ( y ) , выполняется неравенство

 

 

f ( x0 ) < f ( x ) . Причем

y0 = f ( x0 ) называется минимумом

 

 

функции f ( x ) на I .

 

 

 

 

 

 

Обычно пишут ymin = f ( x0 ) - см. рис.3

 

o 8

 

Тч.

x

I называется

точкой

максимума (max .) функции

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

f ( x ) на

I , если для x I , где

I D ( y ) , выполняется нера-

 

 

венство

f ( x0 ) > f ( x ) .

Причем

y0 = f ( x0 ) называется макси-

 

 

мумом функции f ( x ) на I .

 

 

 

 

 

 

 

 

56

В.А.Битнер

 

 

Обычно пишут ymax = f ( x0 ) - см. рис.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рис.3

рис.4

(8)Схема исследования функции.

1.D ( y ) ;

2.Четность, нечетность (симметричность графика оси 0 y или началу координат);

3.Периодичность функции - будет рассмотрена в теме XIX;

4.Точка пересечения графика с осью 0 y , то есть это точка (0; f (0)) ;

5.Нули функции;

6.Знаки функции;

7.Монотонность (возрастание, убывание);

8.Экстремумы (min, max);

9.E ( y ) ;

10.График функции.

Краткий курс школьной математики

57

 

 

Тема XII. Некоторые алгебраические функции

иих графики.

(1)Линейная функция.

o 1

 

Функция вида

y = kx + b , где k , b R, k 0 , называется линей-

 

 

ной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

e b = 0 , то имеем

y = kx

- прямопропорциональная зависимость.

 

r график прямопропор-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циональной зависимости в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зависимости от знака ко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эффициента k - см. рис.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и рис.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) k > 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

График расположен в I и III

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

координатных четвертях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(квадрантах). r AOB - угол,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

составленный графиком

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функции y = kx с положи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельным направлением оси

рис.1

0 x , то tgα =

AB

=

k

- угол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OA 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

острый.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) k < 0

 

График расположен во II и IV

 

координатных четвертях,

 

функция убывает, угол

 

α тупой.

 

Геометрический смысл угло-

 

вого коэффициента k .

рис.2

k = tgα , где α - угол графика

 

функции y = kx с положи-

 

58

 

 

 

 

В.А.Битнер

 

 

 

тельным направлением оси 0x .

2) e b ≠ 0 , то имеем

y = kx + b , график этой функции получается из

графика функции

 

y = kx параллельным переносом вдоль оси 0 y на

b единиц.

 

 

 

 

 

Точки (0; b ) и

b

; 0

- точки пересечения графика с осями координат

 

 

 

k

 

 

- см. рис.3 и рис.4.

рис.3

рис.4

 

Геометрический смысл коэффициента k для функции y = kx + b тот же, то есть k = tgα .

3) Уравнения прямых, имеющих в алгебре специальное название:

1. y = x - уравнение биссектрисы координатных углов I и III четверти; 2. y = − x - уравнение биссектрисы координатных углов II и IV чет-

верти;

3.y = 0 - уравнение оси 0x ;

4.x = 0 - уравнение оси 0 y ;

5.y = b - уравнение прямой, параллельной оси 0x и отсекающей по оси 0 y b единиц;

6.x = m - уравнение прямой, параллельной оси 0 y и отсекающей по оси 0x m единиц;

4) Различные виды уравнений прямых.

Краткий курс школьной математики

59

 

 

1.Каноническое уравнение прямой: ax + by + c = 0 ;

2.уравнение прямой с угловым коэффициентом: y = kx + b ;

3.уравнение прямой с угловым коэффициентом k , проходящей через заданную точку ( x0 ; y0 ) :

y y0 = k ( x x0 )

(1)

4. уравнение прямой, проходящей через две заданные точки ( x1 ; y1 ) и

( x2 ; y2 ) :

 

x x1

 

=

y y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

 

x2 x1

 

y2 y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) Условия параллельности и перпендикулярности двух прямых.

n уравнение прямой a1 имеет вид:

y = k1 x + b1 , а уравнение прямой

a2 имеет вид:

y = k2 x + b2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

e k1 = k2 , то a1 a2 и обратно: e a1 a2 , то k1 = k2 .

2.

e k k

 

= −1 , то есть k

 

= −

1

, то a a

 

и обратно.

2

2

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

k1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 1

Графики прямых y = 2x + 1и y = 2x − 3 параллельны.

p 2

Графики прямых y = 2x + 1и y = −

1

x −1 перпендикулярны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Решение упражнений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 1

Исследовать функцию y = −

1

x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1.

D ( y ) = R ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (

x ) = −

1

(x ) = −

 

1

 

 

 

( x ) , функция нечетная, ее

 

2.

 

 

 

 

x

= − f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

график симметричен началу координат;

3.(0; 0) - точка пересечения графика с осями координат;

4.y > 0, e x < 0 и y < 0, e x > 0

5.Так как k = − 1 < 0 , то функция монотонно убывает на R ;

2

60

В.А.Битнер

 

 

p 2

p 3

p 4

6.Экстремумов нет;

7.E ( y ) = R ;

8.График. 1; − 1 -

2

дополнительная точка.

Построить график функции y = 2x + 2 .

Для построения прямой достаточно двух точек, удобнее выбрать точки (0; 2) и (−1; 0) пересечения с осями 0 y и 0x .

Составить уравнение прямой, проходящей через 2 заданные точки (1; −2) и (−1; 3) .

Решение:

Из (2) имеем:

x −1

=

y + 2

y + 2 = −

5

x + 1 y = −

5

x −1.

 

 

 

 

 

−1 −1 3 + 2

2

2

 

Ответ: y = − 5 x −1 . 2

Составить уравнение прямой, проходящей через точку (1; −1) и

a)параллельной прямой y = −3x + 1 ;

b)перпендикулярной этой прямой. Решение:

a) Из условия параллельности двух прямых имеем k1 = k2 = −3 ,

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]