Математические функции и их свойства. Функция и ее свойства

Длина отрезка на координатной оси находится по формуле:

Длина отрезка на координатной плоскости ищется по формуле:

Для нахождения длины отрезка в трёхмерной системе координат используется следующая формула:

Координаты середины отрезка (для координатной оси используется только первая формула, для координатной плоскости - первые две формулы, для трехмерной системы координат - все три формулы) вычисляются по формулам:

Функция – это соответствие вида y = f (x ) между переменными величинами, в силу которого каждому рассматриваемому значению некоторой переменной величины x (аргумента или независимой переменной) соответствует определенное значение другой переменной величины, y (зависимой переменной, иногда это значение просто называют значением функции). Обратите внимание, что функция подразумевает, что одному значению аргумента х может соответствовать только одно значение зависимой переменной у . При этом одно и то же значение у может быть получено при различных х .

Область определения функции – это все значения независимой переменной (аргумента функции, обычно это х ), при которых функция определена, т.е. ее значение существует. Обозначается область определения D (y ). По большому счету Вы уже знакомы с этим понятием. Область определения функции по другому называется областью допустимых значений, или ОДЗ, которую Вы давно умеете находить.

Область значений функции – это все возможные значения зависимой переменной данной функции. Обозначается Е (у ).

Функция возрастает на промежутке, на котором большему значению аргумента соответствует большее значение функции. Функция убывает на промежутке, на котором большему значению аргумента соответствует меньшее значение функции.

Промежутки знакопостоянства функции – это промежутки независимой переменной, на которых зависимая переменная сохраняет свой положительный или отрицательный знак.

Нули функции – это такие значения аргумента, при которых величина функции равна нулю. В этих точках график функции пересекает ось абсцисс (ось ОХ). Очень часто необходимость найти нули функции означает необходимость просто решить уравнение. Также часто необходимость найти промежутки знакопостоянства означает необходимость просто решить неравенство.

Функцию y = f (x ) называют четной х

Это означает, что для любых противоположных значений аргумента, значения четной функции равны. График чётной функции всегда симметричен относительно оси ординат ОУ.

Функцию y = f (x ) называют нечетной , если она определена на симметричном множестве и для любого х из области определения выполняется равенство:

Это означает, что для любых противоположных значений аргумента, значения нечетной функции также противоположны. График нечётной функции всегда симметричен относительно начала координат.

Сумма корней чётной и нечетной функций (точек пересечения оси абсцисс ОХ) всегда равна нулю, т.к. на каждый положительный корень х приходится отрицательный корень –х .

Важно отметить: некоторая функция не обязательно должна быть четной либо нечетной. Существует множество функций не являющихся ни четными ни нечетными. Такие функции называются функциями общего вида , и для них не выполняется ни одно из равенств или свойств приведенных выше.

Линейной функцией называют функцию, которую можно задать формулой:

График линейной функции представляет из себя прямую и в общем случае выглядит следующим образом (приведен пример для случая когда k > 0, в этом случае функция возрастающая; для случая k < 0 функция будет убывающей, т.е. прямая будет наклонена в другую сторону - слева направо):

График квадратичной функции (Парабола)

График параболы задается квадратичной функцией:

Квадратичная функция, как и любая другая функция, пересекает ось ОХ в точках являющихся её корнями: (x 1 ; 0) и (x 2 ; 0). Если корней нет, значит квадратичная функция ось ОХ не пересекает, если корень один, значит в этой точке (x 0 ; 0) квадратичная функция только касается оси ОХ, но не пересекает её. Квадратичная функция всегда пересекает ось OY в точке с координатами: (0; c ). График квадратичной функции (парабола) может выглядеть следующим образом (на рисунке примеры, которые далеко не исчерпывают все возможные виды парабол):

При этом:

  • если коэффициент a > 0, в функции y = ax 2 + bx + c , то ветви параболы направлены вверх;
  • если же a < 0, то ветви параболы направлены вниз.

Координаты вершины параболы могут быть вычислены по следующим формулам. Икс вершины (p - на рисунках выше) параболы (или точка в которой квадратный трехчлен достигает своего наибольшего или наименьшего значения):

Игрек вершины (q - на рисунках выше) параболы или максимальное, если ветви параболы направлены вниз (a < 0), либо минимальное, если ветви параболы направлены вверх (a > 0), значение квадратного трехчлена:

Графики других функций

Степенной функцией

Приведем несколько примеров графиков степенных функций:

Обратно пропорциональной зависимостью называют функцию, заданную формулой:

В зависимости от знака числа k график обратно пропорциональной зависимости может иметь два принципиальных варианта:

Асимптота - это линия, к которой линия графика функции бесконечно близко приближается, но не пересекает. Асимптотами для графиков обратной пропорциональности приведенных на рисунке выше являются оси координат, к которым график функции бесконечно близко приближается, но не пересекает их.

Показательной функцией с основанием а называют функцию, заданную формулой:

a график показательной функции может иметь два принципиальных варианта (приведем также примеры, см. ниже):

Логарифмической функцией называют функцию, заданную формулой:

В зависимости от того больше или меньше единицы число a график логарифмической функции может иметь два принципиальных варианта:

График функции y = |x | выглядит следующим образом:

Графики периодических (тригонометрических) функций

Функция у = f (x ) называется периодической , если существует такое, неравное нулю, число Т , что f (x + Т ) = f (x ), для любого х из области определения функции f (x ). Если функция f (x ) является периодической с периодом T , то функция:

где: A , k , b – постоянные числа, причем k не равно нулю, также периодическая с периодом T 1 , который определяется формулой:

Большинство примеров периодических функций - это тригонометрические функции. Приведем графики основных тригонометрических функций. На следующем рисунке изображена часть графика функции y = sinx (весь график неограниченно продолжается влево и вправо), график функции y = sinx называют синусоидой :

График функции y = cosx называется косинусоидой . Этот график изображен на следующем рисунке. Так как и график синуса он бесконечно продолжается вдоль оси ОХ влево и вправо:

График функции y = tgx называют тангенсоидой . Этот график изображен на следующем рисунке. Как и графики других периодических функций, данный график неограниченно далеко повторяется вдоль оси ОХ влево и вправо.

Ну и наконец, график функции y = ctgx называется котангенсоидой . Этот график изображен на следующем рисунке. Как и графики других периодических и тригонометрических функций, данный график неограниченно далеко повторяется вдоль оси ОХ влево и вправо.

  • Выучить все формулы и законы в физике, и формулы и методы в математике . На самом деле, выполнить это тоже очень просто, необходимых формул по физике всего около 200 штук, а по математике даже чуть меньше. В каждом из этих предметов есть около десятка стандартных методов решения задач базового уровня сложности, которые тоже вполне можно выучить, и таким образом, совершенно на автомате и без затруднений решить в нужный момент большую часть ЦТ. После этого Вам останется подумать только над самыми сложными задачами.
  • Посетить все три этапа репетиционного тестирования по физике и математике. Каждый РТ можно посещать по два раза, чтобы прорешать оба варианта. Опять же на ЦТ, кроме умения быстро и качественно решать задачи, и знания формул и методов необходимо также уметь правильно спланировать время, распределить силы, а главное правильно заполнить бланк ответов, не перепутав ни номера ответов и задач, ни собственную фамилию. Также в ходе РТ важно привыкнуть к стилю постановки вопросов в задачах, который на ЦТ может показаться неподготовленному человеку очень непривычным.
  • Успешное, старательное и ответственное выполнение этих трех пунктов позволит Вам показать на ЦТ отличный результат, максимальный из того на что Вы способны.

    Нашли ошибку?

    Если Вы, как Вам кажется, нашли ошибку в учебных материалах, то напишите, пожалуйста, о ней на почту. Написать об ошибке можно также в социальной сети (). В письме укажите предмет (физика или математика), название либо номер темы или теста, номер задачи, или место в тексте (страницу) где по Вашему мнению есть ошибка. Также опишите в чем заключается предположительная ошибка. Ваше письмо не останется незамеченным, ошибка либо будет исправлена, либо Вам разъяснят почему это не ошибка.

    ФУНКЦИЯ ФУНКЦИЯ (от латинского functio - исполнение, осуществление), 1) деятельность, обязанность, работа ; внешнее проявление свойств какого-либо объекта в данной системе отношений (например, функция органов чувств, функция денег). 2) Функция в социологии - роль, которую выполняет определенный социальный или процесс по отношению к целому (например, функция государства, семьи и т.д. в обществе). 3) Функция в математике - соответствие между переменными величинами, в силу которого каждому значению одной величины x (независимого переменного, аргумента) соответствует определенное значение другой величины y (зависимого переменного, функции). Функции могут быть заданы, например, формулой, графиком, таблицей, правилом.

    Современная энциклопедия . 2000 .

    Синонимы :

    Смотреть что такое "ФУНКЦИЯ" в других словарях:

      - (лат. functio – исполнение) обязанность, круг деятельности. «Функция – это существование, мыслимое нами в действии» (Гёте). Наука о функциях органов живых существ – физиология; специальная наука о функциях нервной системы – физиология органов… … Философская энциклопедия

      функция - Команда или группа людей, а также инструментарий или другие ресурсы, которые они используют для выполнения одного или нескольких процессов или деятельности. Например, служба поддержки пользователей. Этот термин также имеет другое значение:… … Справочник технического переводчика

      См … Словарь синонимов

      - (лат. functio). В физиологии: отправление каким либо органом ему одному свойственных действий, как напр., дыхание, пищеварение. 2) в математике: величина, зависящая от другой переменной величины. Словарь иностранных слов, вошедших в состав… … Словарь иностранных слов русского языка

      Функция - 1. Зависимая переменная величина; 2. Соответствие y=f(x) между переменными величинами, в силу которого каждому рассматриваемому значению некоторой величины x (аргумента или независимой переменной) соответствует определенное значение… … Экономико-математический словарь

      Функция - (от латинского functio исполнение, осуществление), 1) деятельность, обязанность, работа; внешнее проявление свойств какого–либо объекта в данной системе отношений (например, функция органов чувств, функция денег). 2) Функция в социологии роль,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

      - (от лат. functio исполнение осуществление),..1) деятельность, обязанность, работа; внешнее проявление свойств какого либо объекта в данной системе отношений (напр., функция органов чувств, функция денег)2)] Функция в социологии роль, которую… … Большой Энциклопедический словарь

      ФУНКЦИЯ, в математике одно из основных понятий, выражение, определяющее регулярную зависимость между двумя множествами переменных величин, заключающуюся в том, что каждому элементу одного множества соответствует определенная, единственная… … Научно-технический энциклопедический словарь

      - (function) Взаимосвязь между двумя и более переменными. Если у является функцией от х и записывается в виде y=f(x), то, если значение аргумента х известно, функция позволяет показывает, как найти значение у. Если у – однозначная функция от х, то… … Экономический словарь

      - (от лат. исполняю, совершаю) центр, понятие в методологии функционального и структурно функционального анализа об в. Понятие “Ф.” стало активно использоваться в социальных науках со вт. пол. 19 в. в связи с проникновением сначала… … Энциклопедия культурологии

    Книги

    • Функция оргазма , В. Райх. Предисловие к монографии д-ра Вильгельма Райха`Функция оргазма`:`В октябре 1957 г. агенты американского правительства нагрянули в издательство Института оргона в Нью-Йорке. Они изъяли все…
    • Функция оргазма , В. Райх. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. Предисловие к монографии д-ра Вильгельма Райха "Функция оргазма" :"В октябре 1957 г. агенты…

    Нули функции
    Нулём функции называется то значение х , при котором функция обращается в 0, то есть f(x)=0.

    Нули – это точки пересечения графика функции с осью Ох.

    Четность функции
    Функция называется чётной, если для любого х из области определения выполняется равенство f(-x) = f(x)

    Четная функция симметрична относительно оси Оу

    Нечетность функции
    Функция называется нечётной, если для любого х из области определения выполняется равенство f(-x) = -f(x).

    Нечетная функция симметрична относительно начала координат.
    Функция которая не является ни чётной,ни нечётной называется функцией общего вида.

    Возрастание функции
    Функция f(x) называется возрастающей, если большему значению аргумента соответствует большее значение функции, т.е.

    Убывание функции
    Функция f(x) называется убывающей, если большему значению аргумента соответствует меньшее значение функции, т.е.

    Промежутки, на которых функция либо только убывает, либо только возрастает, называются промежутками монотонности . Функция f(x) имеет 3 промежутка монотонности:

    Находят промежутки монотонности с помощью сервиса Интервалы возрастания и убывания функции

    Локальный максимум
    Точка х 0 называется точкой локального максимума, если для любого х из окрестности точки х 0 выполняется неравенство: f(x 0) > f(x)

    Локальный минимум
    Точка х 0 называется точкой локального минимума, если для любого х из окрестности точки х 0 выполняется неравенство: f(x 0) < f(x).

    Точки локального максимума и точки локального минимума называются точками локального экстремума.

    точки локального экстремума.

    Периодичность функции
    Функция f(x) называется периодичной, с периодом Т , если для любого х выполняется равенство f(x+T) = f(x) .

    Промежутки знакопостоянства
    Промежутки, на которых функция либо только положительна, либо только отрицательна, называются промежутками знакопостоянства.

    Непрерывность функции
    Функция f(x) называется непрерывной в точке x 0 , если предел функции при x → x 0 равен значению функции в этой точке, т.е. .

    Точки разрыва
    Точки, в которых нарушено условие непрерывности называются точками разрыва функции.

    x 0 - точка разрыва.

    Общая схема для построения графиков функций

    1. Найти область определения функции D(y).

    2. Найти точки пересечения графика функций с осями координат.

    3. Исследовать функцию на четность или нечетность.

    4. Исследовать функцию на периодичность.

    5. Найти промежутки монотонности и точки экстремума функции.

    6. Найти промежутки выпуклости и точки перегиба функции.

    7. Найти асимптоты функции.

    8. По результатам исследования построить график.

    Пример: Исследовать функцию и построить ее график: y = x 3 – 3x

    1) Функция определена на всей числовой оси, т. е. ее область определения D(y) = (-∞; +∞).

    2) Найдем точки пересечения с осями координат:

    с осью ОХ: решим уравнение x 3 – 3x = 0

    с осью ОY: y(0) = 0 3 – 3*0 = 0

    3) Выясним, не является ли функция четной или нечетной:

    y(-x) = (-x) 3 – 3(-x) = -x 3 + 3x = - (x 3 – 3x) = -y(x)

    Отсюда следует, что функция является нечетной.

    4) Функция непериодична.

    5) Найдем промежутки монотонности и точки экстремума функции: y’ = 3x 2 - 3.

    Критические точки: 3x 2 – 3 = 0, x 2 =1, x= ±1.

    y(-1) = (-1) 3 – 3(-1) = 2

    y(1) = 1 3 – 3*1 = -2

    6) Найдем промежутки выпуклости и точки перегиба функции: y’’ = 6x

    Критические точки: 6x = 0, x = 0.

    y(0) = 0 3 – 3*0 = 0

    7) Функция непрерывна, асимптот у нее нет.

    8) По результатам исследования построим график функции.

    Определение : Числовой функцией называется соответствие, которое каждому числу х из некоторого заданного множества сопоставляет единственное число y.

    Обозначение:

    где x – независимая переменная (аргумент), y – зависимая переменная (функция). Множество значений x называется областью определения функции (обозначается D(f)). Множество значений y называется областью значений функции (обозначается E(f)). Графиком функции называется множество точек плоскости с координатами (x, f(x))

    Способы задания функции.

    1. аналитический способ (с помощью математической формулы);
    2. табличный способ (с помощью таблицы);
    3. описательный способ (с помощью словесного описания);
    4. графический способ (с помощью графика).

    Основные свойства функции.

    1. Четность и нечетность

    Функция называется четной, если
    – область определения функции симметрична относительно нуля
    f(-x) = f(x)


    График четной функции симметричен относительно оси 0y

    Функция называется нечетной, если
    – область определения функции симметрична относительно нуля
    – для любого х из области определения f(-x) = –f(x)

    График нечетной функции симметричен относительно начала координат.

    2.Периодичность

    Функция f(x) называется периодической с периодом , если для любого х из области определения f(x) = f(x+Т) = f(x-Т) .

    График периодической функции состоит из неограниченно повторяющихся одинаковых фрагментов.

    3. Монотонность (возрастание, убывание)

    Функция f(x) возрастает на множестве Р, если для любых x 1 и x 2 из этого множества, таких, что x 1

    Функция f(x) убывает на множестве Р, если для любых x 1 и x 2 из этого множества, таких, что x 1 f(x 2) .

    4. Экстремумы

    Точка Х max называется точкой максимума функции f(x) , если для всех х из некоторой окрестности Х max , выполнено неравенство f(х) f(X max).

    Значение Y max =f(X max) называется максимумом этой функции.

    Х max – точка максимума
    У max – максимум

    Точка Х min называется точкой минимума функции f(x) , если для всех х из некоторой окрестности Х min , выполнено неравенство f(х) f(X min).

    Значение Y min =f(X min) называется минимумом этой функции.

    X min – точка минимума
    Y min – минимум

    X min , Х max – точки экстремума
    Y min , У max – экстремумы.

    5. Нули функции

    Нулем функции y = f(x) называется такое значение аргумента х, при котором функция обращается в нуль: f(x) = 0.

    Х 1 ,Х 2 ,Х 3 – нули функции y = f(x).

    Задачи и тесты по теме "Основные свойства функции"

    • Свойства функций - Числовые функции 9 класс

      Уроков: 2 Заданий: 11 Тестов: 1

    • Свойства логарифмов - Показательная и логарифмическая функции 11 класс

      Уроков: 2 Заданий: 14 Тестов: 1

    • Функция квадратного корня, его свойства и график - Функция квадратного корня. Свойства квадратного корня 8 класс

      Уроков: 1 Заданий: 9 Тестов: 1

    • Степенные функции, их свойства и графики - Степени и корни. Степенные функции 11 класс

      Уроков: 4 Заданий: 14 Тестов: 1

    • Функции - Важные темы для повторения ЕГЭ по математике

      Заданий: 24

    Изучив эту тему, Вы должны уметь находить область определения различных функций, определять с помощью графиков промежутки монотонности функции, исследовать функции на четность и нечетность. Рассмотрим решение подобных задач на следующих примерах.

    Примеры.

    1. Найти область определения функции.

    Решение: область определения функции находится из условия