Функции и их свойства

y

y = f( x )

x

0


Понятие функции

Если каждому значению х из некоторого множества чисел поставлено в соответствие число у , то говорят, что на этом множ е стве задана функция у(х) .

При этом х называют независимой переменной или аргументом ,

а у – зависимой переменной или функцией .

y = f(x)


Область определения и

множество значений функции

Областью определения функции называют множество всех значений, которые может принимать ее аргумент.

Обозначается D(y)

Множество значений (или область значений) функции – это множество всех значений переменной у.

Обозначается E(y)


Способы задания функции:

  • аналитический (с помощью формулы);
  • графический (с помощью графика);
  • табличный (с помощью таблицы значений);
  • словесный (правило задания функции описывается словами).

f(x 2) . (Функцию называют убывающей, если большему значению аргумента соответствует меньшее значение функции) " width="640"

Свойства функций:

монотонность

Функцию y = f(x) называют возрастающей х 1 2 , выполняется условие f(x 1 ) 2 ) .

(Функцию называют возрастающей, если большему большее значение функции)

Функцию y = f(x) называют убывающей на множестве Х, если для любых двух элементов из этого множества, таких, что х 1 2 , выполняется условие f(x 1 ) f(x 2 ) .

(Функцию называют убывающей, если большему значению аргумента соответствует меньшее значение функции)


m . Функцию y = f(x) называют ограниченной сверху на множестве Х, если существует число M , такое, что для любого значения х ∊ Х, выполняется неравенство f(x) M . Если функция ограничена и снизу и сверху, то ее называют ограниченной " width="640"

Свойства функций:

ограниченность

Функцию y = f(x) называют ограниченной снизу m ∊ Х, выполняется неравенство

f(x) m .

Функцию y = f(x) называют ограниченной сверху на множестве Х, если существует число M , такое, что для любого значения х ∊ Х, выполняется неравенство

f(x) M .

Если функция ограничена и снизу и сверху, то ее называют ограниченной


Свойства функций:

наибольшее и наименьшее значения функции

Число m называют наименьшим значением функции y = f(x) на множестве Х, если:

существует число х о ∊ Х такое, что f( х o ) = m ;

для любого значения х ∊ Х выполняется неравенство

f(x) ≥ f(x o ) .

Число М называют наибольшим значением функции y = f(x) на множестве Х, если:

существует число х о ∊ Х такое, что f( х o ) = М ;

для любого значения х ∊ Х выполняется неравенство

f(x) ≤ f(x o ) .


Свойства функций:

четность или нечетность

Функцию y = f(x) , х ∊ Х называют четной f( - x) = f(x) .

График четной оси ординат .

Функцию y = f(x) , х ∊ Х называют нечетной , если для любого значения х из множества Х выполняется равенство f( – x) = – f(x) .

График нечетной функции симметричен относительно начала координат .


f(x o) . Точки максимума и минимума объединяют общим названием – точки экстремума " width="640"

Свойства функций:

точки экстремума

Точку х о называют точкой максимума функции y = f(x) о ) выполняется неравенство

f(x) f(x o ) .

Точку х о называют точкой минимума функции y = f(x) , если у этой точки существует окрестность, для всех точек которой (кроме самой точки х о ) выполняется неравенство

f(x) f(x o ) .

Точки максимума и минимума объединяют общим названием – точки экстремума


Свойства функций:

периодичность

Говорят, что функция y = f(x) , х ∊ Х имеет период Т , если для любого х ∊ Х выполняется равенство

f(x – Т ) = f(x) = f(x + T) .

Функцию, имеющую отличный от нуля период называют периодической .

Если функция y = f(x) , х ∊ Х имеет период Т, то любое число, кратное Т (т.е. число вида kT , k ∊ Z ), также является ее периодом.


График функции

Графиком функции называется множество всех точек координатной плоскости (х; у(х)) , абсциссы которых равны значениям независимой переменной из области определения этой функции, а ординаты – соответствующим значениям функции.

(ордината) y

y = f( x )

x (абсцисса)


Основные элементарные

функции, их свойства

и графики


0 ; б) убывает, если k . Не ограничена ни снизу, ни сверху. Нет ни наибольшего, ни наименьшего значений. Функция непрерывна на множестве (–  ; + ) . " width="640"

Линейная функция y=kx+b

Свойства линейной функции y = kx + b :

  • D(f) = (– ; + ) .
  • E(f) = (– ; + ) .
  • Если b = 0 , то функция нечетная .
  • а) Нули функции: ( – b/k; 0) ;

б) точка пересечения с Оу: (0; b) .

  • а) возрастает , если k 0 ;

б) убывает , если k .

  • Не ограничена ни снизу, ни сверху.
  • (– ; + ) .

0 y = kx + b , k Линейная функция y=kx+b y 0 x b b k " width="640"

y = kx + b , k0

y = kx + b , k

Линейная функция y=kx+b


0 , то (–  ; 0) и (0; + ) – промежутки убывания функции. Не ограничена ни снизу, ни сверху. Нет ни наибольшего, ни наименьшего значений. Функция непрерывна на каждом из промежутков (–  ; 0) и (0; + ) . " width="640"

k

у =

Обратная пропорциональность

x

Свойства функции y = k/x :

  • D(f) = (– ; 0) (0; + ) .
  • E(f) = (– ; 0) (0; + ) .
  • Функция нечетная.
  • а) Нули функции: нет ;

б) точка пересечения с Оу: нет .

  • а) если k , то (– ; 0) и (0; + ) – промежутки возрастания функции ;

б) если k 0 , то (– ; 0) и (0; + ) – промежутки убывания функции.

  • Не ограничена ни снизу, ни сверху.
  • Нет ни наибольшего, ни наименьшего значений.
  • Функция непрерывна на каждом из промежутков

(– ; 0) и (0; + ) .


0 x x x 0 " width="640"

у =

Обратная пропорциональность

у = , k 0

у = , k 0


0: D(f) = (–  ; + ) . E(f) = – промежуток убывания функции. Ограничена снизу, не ограничена сверху. а) у наим. = 0; б) у наиб. – не существует. Непрерывна на множестве (–  ; + ) . Выпукла вниз. " width="640"

Квадратичная функция y= k x 2

Свойства функции y = kx 2 при k 0 :

  • D(f) = (– ; + ) .
  • E(f) = – промежуток убывания функции.

    • Ограничена снизу, не ограничена сверху.
    • а) у наим. = 0;

    б) у наиб. – не существует.

    • Непрерывна на множестве (– ; + ) .
    • Выпукла вниз.

    Квадратичная функция y= k x 2

    Свойства функции y = kx 2 при k :

    • D(f) = (– ; + ) .
    • E(f) = (– ; 0] .
    • Функция четная .
    • а) Нули функции: (0; 0) ;

    б) точка пересечения с Оу: (0; 0) .

    • а) – промежуток возрастания функции.

      • Ограничена сверху, не ограничена снизу.
      • а) у наиб. = 0;

      б) у наим. – не существует.

      • Непрерывна на множестве (– ; + ) .
      • Выпукла вверх.

      0 x 0 y = kx 2 , k " width="640"

      Квадратичная функция y= k x 2

      y = kx 2 , k0

      y = kx 2 , k


      Степенная функция y= x

      Свойства функции y = x :

      • D(f) = . 6.Функция возрастает от 0 до + при х \nПодума\nй!\n[-5;-3] U\n\nПодума\nй!\n[-3;7]\nВерно!\n\nу\n7\n\n3\n-5\n\n-3\n\n0\n-2\n\n4\n\n[-3;2]\n-6\n\nПроверка (1)\n\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-14_300.jpg"},{"number":15,"text":"На рисунке изображен график функции y = f(x).\nУкажите количес\nнулей функции.\ny\n\nПодума\nй!\n1\n\n1\n\n2\n\n2\n\n3\n\n4\n\n4\n\n0\n\nПодума\nй!\nВерно!\n\nх\n\nПодума\nй!\n\nПроверка (1)\nКоломина Н.Н.\n\n0\n\nНуль функции – значение х, при котором y = 0. На\nрисунке – это точки пересечения графика с осью Ох..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-15_300.jpg"},{"number":16,"text":"Какие из функций являются\nвозрастающими, а какие убывающими?\n\n1) y 5\n\nx\n\nвозрастающая, т.к.5  1\n\n2) y 0,5\n\n3) y 10\n\nx\n\nx\n\nубывающая, т.к.0  0,5  1\n\nвозрастающая, т.к.10  1\n\nая, т.к.  1\n4) y  x возрастающ\nx\n\n 2\n5) y  \n 3\n\n6) y 49\nКоломина Н.Н.\n\nx\n\n2\nубывающая, т.к.0   1\n3\n1\n1\nубывающая, т.к..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-16_300.jpg"},{"number":17,"text":"Исследование функции на монотонность.\nКак возрастающие, так и убывающие функции\nназываются монотонными, а промежутки, в\nкоторых функция возрастает или убывает, промежутками монотонности.\n\/\\\n\nНапример, функция у= Х2 при х 0 монотонно\nвозрастает.\nФункция у= Х3 на всей числовой оси монотонно\nвозрастает, а\nфункция у= -Х3 на всей числовой оси монотонно\nубывает.\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-17_300.jpg"},{"number":18,"text":"Исследовать функцию на монотонность\nх\nу\n\nФункция у=х2\n\n-2 -1 0\n4 1 0\n\n1\n1\n\n2\n4\n\ny\n6\n5\n4\n3\n2\n1\n\n-6\n4\n\n-5\n5\n\n-4\n6\n\n-3\n\n-2 - -1\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-18_300.jpg"},{"number":19,"text":"Обратная функция\nЕсли функция y  f (х) принимает каждое свое\nзначение только при единственном значении х, то\nтакую функцию называют обратимой.\nНапример, функция у=3х+5 является обратимой, т.к.\nкаждое значение у принимается при единственном\nзначении аргумента х. Напротив, функция у= 3Х2 не\nявляется обратимой, поскольку, например, значение\nу=3 она принимает и при х=1, и при х=-1.\nДля всякой непрерывной функции (такой, которая не\nимеет точек разрыва) существует монотонная\nоднозначная и непрерывная обратная функция.\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-19_300.jpg"},{"number":20,"text":"Диктант\n№\n\n№\n\nВариант-1\n\nВариант-2\n\nНайти область определения функции\n1\n\nу  х2  1\n\n1\n\nу\n\nНайти область значений\n2\n\nу\n\n3\n\nх 1\nх2  2\n\nх 1\n2\n2\nу\nх 2\nУказать способ задания функции\n\nх\n\n-2\n\n-1\n\n0\n\n1\n\nу\n\n3\n\n5\n\n7\n\n9\n\n3\n\nх2  1\n\n x  3, x   3;\nh x   2\n x  3, x  3.\n\nИсследовать функцию на четность\n4\n\n4\nИсследовать промежутки возрастания и убывания функции.\n\n5\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-20_300.jpg"},{"number":21,"text":"Функции.\n1. Линейная функция\n2.Квадратичная функция\n3.Степенная функция\n4.Показательная функция\n5.Догарифмическая функция\n6. Тригонометрическая\nфункция\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-21_300.jpg"},{"number":22,"text":"Линейная функция\n\ny = kx + b\ny\nb – свободный\nкоэффициент\nk – угловой\nкоэффициент\n\nk = tg α\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-22_300.jpg"},{"number":23,"text":"Квадратичная функция\n\ny = ax2 + bx + c, а ≠ 0\ny\n\n2\n\n b  b  4ac\nx1,2 \n2a\nb\nxв  \n2а\n4ac  b2\nyв \n4a\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-23_300.jpg"},{"number":24,"text":"Степенная функция\n\ny = xn\n\ny\n\ny = xnn, где n = 2k, k  Z\n\ny = xnn, где n = 2k +1, k  Z\n\n1\n01\n\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-24_300.jpg"},{"number":25,"text":"Показательная функция\nx\ny = a , а > 0, a ≠ 1\ny\n\ny=a\n01\n\nx\n\n1\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-25_300.jpg"},{"number":26,"text":"Логарифмическая функция\ny\n\ny = loga x , а >.jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-26_300.jpg"},{"number":27,"text":"Самостоятельная работа\nПостроить графики функций и найти:\n1. D(y)-область определения;\n2.E(y)-множество её значений;\n3.Проверить на чётность (нечётность);\n4.Найти промежутки монотонности и\nВариант-1\nВариант-2\nпромежутки\nзнакопостоянства;\n1.\n5.Определить точки1.пересечения с осями\n2.\n\n2.\n\n3.\n\n3.\n\n4.\n\n4.\n\n5.\n\n5.\n\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-27_300.jpg"},{"number":28,"text":"Вопросы для повторения\n1.Сформулируйте определение функции.\n2.Что называется областью определения функции?\n3. Что называется областью изменения\nфункции?\n4.Какими способами может быть\nзадана функция?\n5.Как находится\nобласть определения функции?\n6.Какие функции называются четными и как они исследуются на\nчетность?\n7.Какие функции\nназываются нечетными и как они исследуются на нечетность?\n8.Приведите примеры\nфункций, которые не являются ни четными, ни нечетными.\n9.Какие функции называются\nвозрастающими? Приведите примеры.\n10.Какие функции называются убывающими?\nПриведите примеры.\n11.Какие функции называются обратными?\n12.Как расположены графики прямой и\nобратной функций?\n\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-28_300.jpg"},{"number":29,"text":"Источники\nСсылки на изображения:\nГрафик:http:\/\/goldenbakes.com\/wordpress\/wpcontent\/uploads\/2013\/07\/\nSectors_Investment_Funds.jpg\nЛисток в клетку: http:\/\/demeneva.ru\/rmk\/fon\/59.png\nАвтор шаблона: Наталья Николаевна Коломина учитель математики\nМКОУ «Хотьковская СОШ» Думиничского района Калужской области.\nПрезентации:\nhttp:\/\/festival.1september.ru\/articles\/644838\/presentation\/pril.pptx Мухина Галина\nГеннадьевна\nhttp:\/\/prezentacii.com\/matematike\/223-sих графики voystva-funkciy-i-ih-grafiki.html\nhttp:\/\/semenova-klass.moy.su\/_ld\/1\/122____.ppt Елена Юрьевна Семенова\nБогомолов Н.В. Математика: учеб. для ссузов \/ Н.В.Богомолов,\nП.И.Самойленко.-3-е изд., стереотип.- М.: Дрофа, 2005.-395с.\n\nКоломина Н.Н..jpg","smallImageUrl":"\/\/pedsovet.su\/_load-files\/load\/48\/64\/3\/f\/2-page-29_300.jpg"}]">

        Слайд 1

        Тема 1.4 Функции, их свойства и графики

        Слайд 2

        Цели урока: Ознакомиться с понятием «функция», закрепить его на примерах Усвоить новые термины Узнать методы исследования функции Закрепить знания по теме при решении задач Научиться строить графики функций Коломина Н.Н.

        Слайд 3

        Немного истории Слово "функция" (от латинского functio - совершение, выполнение) впервые употребил в 1673 г. немецкий математик Лейбниц. В главном математическом труде "Геометрия" (1637) Рене Декарта впервые введено понятие переменной величины, создан метод координат, введены значки для переменных величин (x, y, z, ...) Коломина Н.Н. Определения функции «Функция переменного количества есть аналитическое выражение, cоставленное каким-либо образом из этого количества и чисел или постоянных количеств» сделал в 1748 г. немецкий и российский математик Леонард Эйлер

        Слайд 4

        Определение. «Зависимость переменной y от переменной x, при которой каждому значению переменной х соответствует единственное значение переменной у, называют функцией». у 6 5 4 3 2 1 х -6 -5 6 Символически функциональная зависимость между переменной у (функцией) и переменной х (аргументом) записывается с помощью равенства y  f (x) -4 -3 -2 -1 -1 -2 -3 -4 -5 -6 Способы задания функций: табличный (таблица), графический(график), аналитический (формула). Коломина Н.Н. 0 1 2 3 4 5

        Слайд 5

        Общая схема исследования функции 1. Область определения функции. 2.Исследование области значений функции. 3. Исследование функции на четность. 4.Исследование промежутков возрастания и убывания функции. 5. Исследование функции на монотонность. 5. Исследование функции на экстремум. 6. Исследование функции на периодичность. 7. Определение промежутков знакопостоянства. 8.Определение точек пересечения графика функции с осями координат. 9. Построение графика функции. Коломина Н.Н.

        Слайд 6

        Область определения функции Областью определения (существования) функции называется множество всех действительных значений аргумента, при которых она может иметь действительное значение. Например, для функции у=х областью определения является множество всех действительных значений чисел R ; для функции у=1/х областью определения является множество R кроме х=0. Коломина Н.Н.

        Слайд 7

        Найдите область определения функции, график которой изображен на рисунке. 1 2 3 4 Подума [-5;7) й! [-5;7]Подума й! (-3;5] Проверка (1) Коломина Н.Н. у Подума й! Верно! [-3;5] 5 -5 0 7 х -3 Область определения функции – значения, которые принимает независимая переменная х.

        Слайд 8

        Множество значений функции. Множеством значений функции называется множество всех действительных значений функции у, которые она может принимать. Например, множеством значений функции у= х+1 является множество 2 R, у= Х +1 множеством значений функции является множество действительных чисел, больше или равных 1. Коломина Н.Н.

        Слайд 9

        Найдите множество значений функции, график которой изображен на рисунке. 1 2 Подума й! [-6;6] у 6 Подума й! [-4;6] Верно! -4 3 (-6;6) 4 Подума й! (-4;6) 0 6 х -6 Проверка (1) Коломина Н.Н. Множество значений функции – значения, которые принимает зависимая переменная у.

        Слайд 10

        Исследование функции на четность. Функция y  f (х) называется четной, если при всех значений х в области определения этой функции при изменения знака аргумента на противоположный значение функции не изменяется, т.е. . f ( х) парабола  f (х) у= Х2 является четной Например, функцией, т.к. (-Х2)= Х2 . График четной функции симметричен относительно оси Коломина Н.Н. оу.

        Слайд 11

        На одном из следующих рисунков изображен график четной функции. у у Укажите этот график. Подума й! Подума й! 1 0 х у 0 у х 2 Верно! Подума й! 3 Проверка (1) Коломина Н.Н. 4 0 х 0 График симметричен относительно оси Oу х

        Слайд 12

        Функция y  f (х) называется нечетной, если при всех значениях х в области определения этой функции при изменении знака аргумента на противоположный функция изменяется только по знаку, т.е. f ( х)  f (х) . Например, функция у= Х3 – нечетная, т.к. (-Х)3 = -Х3. График нечетной функции симметричен относительно начала координат. Свойством четности или нечетности обладает не всякая функция. Например, функция f (х)  Х2+ Х3 не является ни четной, ни нечетной: f ( х)  (-Х)2+ (-Х)3 = Х2 – Х3; Коломина Н.Н. Х2 + Х3= / Х2 – Х3 ;

        Слайд 13

        На одном из следующих рисунков изображен график нечетной функции. Укажите у этот график. у Верно! Подума й! О 1 х у О Подума й! О Проверка (1) Коломина Н.Н. 3 у Подума й! 2 х х О х 4 График симметричен относительно точки О.

        Слайд 14

        Определение промежутков возрастания и убывания 1 /\ /\ /\ /\ Среди множества функций есть функции, значения которых с увеличением аргумента только возрастают или только убывают. Такие функции называются возрастающими или убывающими. Функция называется возрастающей в промежутке а х в, если для любых Х1 и Х2 , принадлежащих этому промежутку, при Х1 Х2 имеет место неравенство 2 /\ /\ /\ Функция y  f (х) называется убывающей в промежутке а х в, если для любых Х1 и Х2, принадлежащих этому промежутку, при Х1 Х2 имеет место неравенство f (х1) > f (х2) Коломина Н.Н.

        Слайд 15

        На рисунке изображен график функции y = f(x), заданной на промежутке (-5;6). Укажите промежутки, где функция возрастает. Подума 1 2 3 й! [-6;7] Подума й! [-5;-3] U Подума й! [-3;7] Верно! у 7 3 -5 -3 0 -2 4 [-3;2] -6 Проверка (1) Коломина Н.Н. 2 6 х

        Слайд 16

        На рисунке изображен график функции y = f(x). Укажите количес нулей функции. y Подума й! 1 1 2 2 3 4 4 0 Подума й! Верно! х Подума й! Проверка (1) Коломина Н.Н. 0 Нуль функции – значение х, при котором y = 0. На рисунке – это точки пересечения графика с осью Ох.

        Слайд 17

        Какие из функций являются возрастающими, а какие убывающими? 1) y 5 x возрастающая, т.к.5  1 2) y 0,5 3) y 10 x x убывающая, т.к.0  0,5  1 возрастающая, т.к.10  1 ая, т.к.  1 4) y  x возрастающ x  2 5) y    3 6) y 49 Коломина Н.Н. x 2 убывающая, т.к.0   1 3 1 1 убывающая, т.к.49  и 0  1 49 49 1

        Слайд 18

        Исследование функции на монотонность. Как возрастающие, так и убывающие функции называются монотонными, а промежутки, в которых функция возрастает или убывает, промежутками монотонности. /\ Например, функция у= Х2 при х 0 монотонно возрастает. Функция у= Х3 на всей числовой оси монотонно возрастает, а функция у= -Х3 на всей числовой оси монотонно убывает. Коломина Н.Н.

        Слайд 19

        Исследовать функцию на монотонность х у Функция у=х2 -2 -1 0 4 1 0 1 1 2 4 y 6 5 4 3 2 1 -6 4 -5 5 -4 6 -3 -2 - -1 1 2 3 4 5 6 Коломина Н.Н. 0 1 2 3 Функция у=х2 х при х0 монотонно возрастает