Bitner_V_A_-_Kratky_kurs_shkolnoy_matematiki
.pdfКраткий 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 ,