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第一节 函 数
二、函数的几种简单性态
三、反函数
四、初等函数
一、函数的概念
五、建立函数关系式
第一章 函数,极限与连续
本节预备
知识
本节目的
与要求
本节重点
与难点
本节复习
指导
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第 2 页
预备知识,
1.集合, 具有某种特定性质的事物的 总体,
组成这个集合的事物称为该集合的 元素,
},,,{ 21 naaaA ??
}{ 所具有的特征xxM ?
有限集
无限集
,Ma ?,Ma ?
.,,的子集是就说则必若 BABxAx ??
.BA ?记作
第一节 函 数
本节
预备
知识
本节
目的
与要

本节
重点
与难

本节
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第 3 页
数集分类, N----自然数集 Z----整数集
Q----有理数集 R----实数集
数集间的关系,,,,RQQZZN ???
.,,相等与就称集合且若 BAABBA ?? )( BA ?
},2,1{?A例如
},023{ 2 ???? xxxC,CA ?则
不含任何元素的集合称为 空集, )( ?记作
例如,}01,{ 2 ??? xRxx
规定
??
空集为任何集合的子集,
第一节 函 数
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2.区间, 是指介于某两个实数之间的全体实数,
这两个实数叫做区间的端点,
.,,baRba ??? 且
}{ bxax ?? 称为开区间,),( ba记作
}{ bxax ?? 称为闭区间,],[ ba记作
o xa b
o xa b
第一节 函 数
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与难

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}{ bxax ??
}{ bxax ??
称为半开区间,
称为半开区间,
),[ ba记作
],( ba记作
}{),[ xaxa ???? }{),( bxxb ????
o xa
o xb
有限区间
无限区间
区间长度的定义,
两端点间的距离 (线段的长度 )称为区间的长度,
第一节 函 数
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4.常量与变量,
在某过程中数值保持不变的量称为 常量,
注意 常量与变量是相对“过程”而言的,
通常用字母 a,b,c等表示常量,
而数值变化的量称为 变量,
常量与变量的表示方法,
用字母 x,y,t等表示 变 量,
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一,函数的概念
例 1.自由落体的运动规律为,
2
2
1 gth ?
重力加速度。—
时间;—
下降距离;—其中:
g
t
h
之间的依赖关系。和时间距离
降落的过程中,公式提出了在物体自由
th
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例 2.圆内接正多边形的周长
nnrS n
?? s i n2
?,5,4,3?n
3S 5S4S 6S
圆内接正 n 边形
O
r n?
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因变量 自变量
.)(,000 处的函数值为函数在点称时当 xxfDx ?
.}),({ 称为函数的值域
函数值全体组成的数集
DxxfyyM ???
变量 y 按照一定法则总有
确定的数值和它对应,则称 y 是 x 的 函数,记作
定义 设 x 和 y 是两个变量,D 是一个给定的数集,
数集 D叫做这个函数的 定义域 )( xfy ?
如果对于每个数 Dx ?,
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(
(
)
)
0x
)( 0xf
自变量
因变量
对应法则 f
函数的两要素, 定义域 与 对应法则,
x
y
D
M
约定, 定义域是自变量所能取的使算式有意义
的一切实数值,
29)( xxf ??例如,]3,3[,?D
2lg)( ?? x
xxf例如,),2()0,(,???? ?D
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定义,
.)(
}),(),{(
的图形函数
称为点集
xfy
DxxfyyxC
?
???
o x
y
),( yx
x
yW
D
?
如果自变量在定
义域内任取一个数值
时,对应的函数值总
是只有一个,这种函
数叫做单值函数,否
则叫与多值函数,
.例如,222 ayx ??
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(1) 符号函数
?
?
?
?
?
??
?
?
??
01
00
01
s g n
x
x
x
xy



几个特殊的函数举例
1
-1
x
y
o
xxx ?? s g n
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(2) 取整函数 y=[x]
[x]表示不超过 的最大整数
1 2 3 4 5
-2
-4
-4 -3 -2 -1
4
3
2
1 -1
-3
x
y
o
阶梯曲线
x
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??
?
??
???
0,1
0,12)(,
2 xx
xxxf例如
12 ?? xy12 ?? xy
在自变量的不同变化范围中,对应法则用不同的
式子来表示的函数,称为 分段函数,
分段函数的
图形分段作。
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例 脉冲发生器产生一个单三角脉冲,其波形如图
所示,写出电压 U与时间 的函数关系式, )0( ?tt
解 U
to
E
),2( E?
)0,(?
2
?
,]2,0[ 时当 ??t
t
E
U
2
?
?;2 tE??
单三角脉冲信号的电压,],2( 时当 ?
??t
),(
2
0
0 ???
??
?
?
?? t
E
U
)(2 ????? tEU即
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,),( 时当 ????t,0?U
其表达式为
是一个分段函数,)( tUU ??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
????
?
?
???
?
?
?
?
?
?
),(,0
],
2
(),(
2
]
2
,0[,
2
)(
t
tt
E
tt
E
tU
U
to
E
),2( E?
)0,(?
2
?
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1.函数的奇偶性,
偶函数
有对于关于原点对称设,,DxD ??
)()( xfxf ??
y
x
)( xf ?
)( xfy ?
o x -x
)(xf;)( 为偶函数称 xf
二,函数的几种简单性态
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第 18 页
有对于关于原点对称设,,DxD ??
)()( xfxf ??? ;)( 为奇函数称 xf
奇函数
)( xf ?
y
x
)(xf
o x
-x
)( xfy ?
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2.函数的单调性,
,,)( DIDxf ?区间的定义域为设函数
,,2121 时当及上任意两点如果对于区间 xxxxI ?;)( 上是单调增加的在区间则称函数 Ixf
),()()1( 21 xfxf ?恒有
)(xfy ?
)( 1xf
)( 2xf
x
y
o
I
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第 20 页
)(xfy ?
)( 1xf
)( 2xf
x
y
o
I
.)( 上是单调减少的在区间则称函数 Ixf
,,)( DIDxf ?区间的定义域为设函数
,,2121 时当及上任意两点如果对于区间 xxxxI ?
),()()2( 21 xfxf ?恒有
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第 21 页
3.函数的周期性,
(通常说周期函数的周期是指其 最小正周期 ),
,)( Dxf 的定义域为设函数 如果存在一个不为零的
.)()( 恒成立且 xflxf ??
为周则称 )( xf,)(,,DlxDxl ???使得对于任一数
.)(,的周期称为期函数 xfl
2l? 2l23l? 23l
第一节 函 数
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M
-M
y
x o
y=f(x)
X
有界 无界
M
-M
y
x o X 0
x
,)(,,0,成立有若 MxfXxMDX ??????
4.函数的有界性,
..)( 否则称无界上有界在则称函数 Xxf
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1.1.3 反函数
0x
0y
0x
0y
x
y
D
W
)( xfy ?函数
o x
y
D
W
)( yx ??反函数
o
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第 24 页
)( xfy ?直接函数
x
y
o
),( abQ
),( baP
)( xy ??反函数
直接函数与反函数的图形关于直线 对称, xy ?
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1.1.4 初等函数
1.幂函数 )( 是常数?? ?xy
o x
y
)1,1(
1
1
2xy ?
xy?
xy
1?
xy ?
1, 基本初等函数及其图形
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2.指数函数 )1,0( ??? aaay x
xay ?
x
ay )
1(?
)1( ?a
)1,0(?
xey ?
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3.对数函数 )1,0(l o g ??? aaxy a xy ln?
xy alo g?
xy
a
1lo g?
)1( ?a)0,1(?
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4.三角函数
正弦函数
xy sin?
xy sin?
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xy cos?
xy c o s?余弦函数
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正切函数 xy t a n?
xy tan?
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xy c o t?余切函数
xy co t?
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正割函数 xy s e c?
xy se c?
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xy c s c?余割函数
xy csc?
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5.反三角函数
xy a r c si n?
xy a r c s in?反正弦函数
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xy a r c c o s?
xy a r c c o s?反余弦函数
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xy a r ct a n?
xy a r c t a n?反正切函数
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常数函数,幂函数,指数函数,对数函数,三角
函数和反三角函数统称为 基本初等函数,
xy c o t?反余切函数 arc
xy co t?arc
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2.复合函数
,uy ?设,1 2xu ?? 21 xy ??
定义,
设函数 )( ufy ? 的定义域
f
D,而函数
)( xu ? 的值域为
?
Z,若 ???
?
ZD
f,则称
函数 )]([ xfy ?? 为 x 的 复合函数,
,自变量?x,中间变量?u,因变量?y
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第 39 页
注意, 1.不是任何两个函数都可以复合成一个复
合函数的 ;
,a r c s i n uy ?例如 ;2 2xu ?? )2a rcs i n ( 2xy ??
2.复合函数的分解可以按照计算函数值时
的逆顺序去进行,并要求分解得到的必须
是简单函数,
,2c o t xy ?例如,uy ?,c o t vu ?,2
xv ?
3.初等函数 由常数和基本初等函数经过有限次
四则运算和有限次的函数复合步骤所构成并可用
一个式子表示 的函数,称为 初等函数,
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第 40 页
.23,1,21 都是初等函数例如 ???? ? xxeyx S in xy
目前我们所接触的函数几乎都是初等函数,
唯一例外的只有 分段函数 不算在内。
注意,
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1.1.5 建立函数关系式
用数学方法解决实际问题时,先要
建立函数关系式(或称建立数学模型),
为此需明确问题中的自变量与函数,然后
根据题意建立函数关系式,并根据实际问
题的要求,确定函数的定义域。
边长之间的函数关系。
面倍,试建立总造价与底为侧面积造价的
池底的单位面积造价它的底为正方形。如果
的无盖长方体水池,例.要建造一个容积为
3
V
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第 42 页
.a yx积造价为,侧面单位面,总造价为解:设底面边长为
从而得出侧面积为:
由已知可得水池深为:
,
4
4
,
2
2
x
V
x
V
x
x
V
?
)0(43 2 ?????? xxVaaxy
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小 结
函数的分类,






非初等函数 (分段函数,有无穷多项等函数 )




超越函数




无理函数
有理整函数 (多项式函数 )
有理分函数 (分式函数 )
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思考题
下列函数能否复合为函数 )]([ xgfy ?,
若能,写出其解析式、定义域、值域.
,)()1( uufy ?? 2)( xxxgu ???
,ln)()2( uufy ?? 1s i n)( ??? xxgu
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思考题解答
2)]([)1( xxxgfy ???
},10|{ ???? xxDx ]21,0[)( ?Df
)2( 不能,01s i n)( ??? xxg?
)( xg 的值域与 )( uf 的定义域之交集是空集,
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习 题 1-1
xyxy
x
xyxxy
s i nlg)4(1)2l g ()3(
1
1
4)2(34)1(
.1
22
????
?
??????
求下列函数的定义域:
的值,并作图。的定义域及求

)2(),1()(:
40,1
0,0
0,2
)(.2
2
ffxf
xx
x
xx
xf
?
??
?
?
?
???
?
??
?
)3lg ()4(2)3(
)5t a n()2()58(s in)1(
.3
21
3 23
xyy
xyxy
x ???
????
?
合过程:写出下列复合函数的复
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与难

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表示成底边长的函数。
倍,试将总造价价的造价为四周单位面积造
底所用材料的单位面积的底为正方形。如果池
它的无盖长方体水池,设拟建一个容积为
2
.4 V
成函数关系。总收益与总销售量表示
折出售,试将销售的只时,超过部分打过
,超只以内时,按原价出售元,销售量在
只,每只定价为某工厂有电子产品
97 0 0
7 0 0
1 3 01 0 0 0.5
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知识
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本节
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本节的重点与难点
一、重点,
本节
预备
知识
本节
目的
与要

本节
重点
与难

本节
复习
指导
1,求函数的定义域;
2,分解复合函数的方法;
3,初等函数的构成;
4,分段函数不属于初等函数;
5,反函数的求法;
6,正确建立简单实际问题的函数关系式。
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二、难点,
本节的重点与难点
本节
预备
知识
本节
目的
与要

本节
重点
与难

本节
复习
指导
1,复合函数的分解;
2,分段函数的概念;
3,初等函数的概念;
4,反函数的存在条件。
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本节的学习目的与要求
本节
预备
知识
本节
目的
与要

本节
重点
与难

本节
复习
指导
1,理解函数的定义域的求解;
2,熟记五种基本初等函数的性质及图象;
3,熟练分解复合函数;
4,理解函数概念的二要素;
5,理解函数的奇偶性和单调性概念;
6,理解分段函数的概念;
7,理解初等函数的概念;
8,了解函数的周期性和有界性概念;
9,了解反函数的概念及求法;
10,会建立简单实际问题的函数关系式。