《高等数学》备课笔记
安徽省商贸职业技术学院基础部
叶迎春
第一章 函数、极限与连续
内容提要 函数是微积分学研究的主要对象。本章在复习与补充函数相关知识的基础上,介绍了函数的三种分类方法。
教学目的 理解函数、基本初等函数、复合函数、初等函数等概念,掌握函数的基本性质,理解连续函数和可微函数的概念。
重点 函数和复合函数的概念,连续函数和可微函数的概念。 难点 连续函数和可微函数的概念。 总课时 4课时
一、函数的概念与性质 1.函数的概念
对应法则
定义域
例1 求下列函数的定义域. 函数 解析法 表示法 表格法 图像法 值域 一对一 xy: 几对一 一对一f 几对一 1.分式,分母必须不等于零; 2.偶次根式,被开方式必须大于等于零; 3.对数,真数必须大于零; 4.正切符号下的式子必须不等于k??(k?Z), 2余切符号下的式子必须不等于k?(k?Z); ?5.反正弦符号下的式子的绝对值必须小于等于1, 反余弦符号下的式子的绝对值必须小于等于1; 6.表达式中同时有以上几种情况,需同时考虑,并求它们的交集; 7.分段函数的定义域为各段落有意义区域的并集。 f(x)?x2?16 1f(x)??ln(2x?4) 3?xf(x)?arcsin
函数有定义的条件 x2?16?0 定义域 (??,?4]?[4,??) (?2,3) [?3,1] 1
1?x 2?3?x?0 ??2x?4?01?x?1??1 2?x2f(x)???3x?0 x?0x?0或x?0 (??,0)?(0,??) 例2 求函数值. f(2) f(a) f(x?1) 1 函数值 f(?) 函数 x21111x f?x?? 221?x251?ax?2x?21?x2
2.函数的性质
有界性 一般地,在区间(??,??)内是有界的函数有:y?sinx,
y?cosx,y?arctanx,y?arccotx等。
奇偶性 例如,函数f(x)?x4?3x2?5是偶函数,函 f?x??4x?cosx即非奇函数,也非偶函数,数 1f?x???e?x?ex?是奇函数。
性 2质 [0,??)上是单调增加的,在区单调性 例如,函数y?x2在区间
间(??,0]上是单调减少的。 周期性 例如,函数y?sinx,y?cosx都是以2?为周期的周期函
数,y?tanx,y?cotx都是以?为周期的周期函数。
3.复合函数 中间变
u
f
? 自变量 y?f[?(x)]
x y
若u???x?的值域或其部
分包含在y?f?u?的定义 域中
例如, 已知y?eu,u?5?x2,由于y?eu的定义域(??,??),u?5?x2的值域[5,??),所以将u?5?x代入y?e得它们组成的复合函数y?e
例3 指出下列复合函数是由那些简单函数复合而成的。 函数 复合过程 y?sinu,u?5x?4 y?sin?5x?4?
2u5?x2.
2
y?lnlnx y?lnu,u?v,v?lnx 4.初等函数
首先,介绍基本初等函数。函数
(1)y?c;
(2)y?x?(?为任意实数) (3)y?ax?a?0,a?1? (4)y?logax?a?0,a?1?
(5)y?sinx,y?cosx,y?tanx,y?cotx,y?secx,y?cscx (6)y?arcsinx,y?arccosx,y?arctanx,y?arccotx
统称为基本初等函数,它们是微积分中所研究对象的基础,应很好地掌握它的定义域、值域、图象和性质。 名称 表达式 定 义 域 图 例 常数函数 性 质 y?c (??,??) 1.偶函数; 2.有界。 ??0 1.图象都过(0,0)和(1,1)点; 2.在[0,??)内单调增加。 幂 函 数 y?x? (?为任意实数) 随?值的不同,y?x???0 1.图象都过(1,1)点; 2.在(0,减少。 的定义域也不同 ??)内单调a?1 1.全部图象在x轴上方; 2.图象都过(0,1)点; 3.函数单调增加。 指数函数 y?ax ?a?0,a?1? (??,??) 0?a?1 1.全部图象在x轴上方; 2.图象都过(0,1)点; 3.函数单调减少。 3
a?1 1.全部图象在侧; y轴右0)2.图象都过(1,对数函数 ?a?0,a?1? y?logax (0,??) 0?a?1 点; 3.函数单调增加。 1.全部图象在y轴右侧; 2.图象都过(1,0) 正弦函数 y?sinx (??,??) 点; 3.函数单调减少。 1.奇函数; 2.周期T?2?; 3.有界; 4.在????2k?,??2k???2?2??上单调增加; 在???2k?,3??2k?????22? 余弦函数 y?cosx (??,??) 上单调减少。 1.偶函数; 2.周期T?2?; 3.有界; 4.在[(2k?1)?,2k?]上单调增加; 在[2k?,(2k?1)?]上单调减少。 1.奇函数; 2.周期T??; 正切函数 y?tanx ?xx?k???,k?z? 2???3.在????k?,?k???22?上单调增加。 1.奇函数; 2.周期T??; 3.在(kz,(k?1)z)上 单调减少。 余切函数 y?cotx ?xx?kz,k?z? 4
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