函数概念与复合函数
函数的概念与性质、反函数、复合函数
函数
一、区间及领域 二、函数的概念 三、函数的几种特性 四、初等函数 五、常用经济函数
函数(第一章)
1. 理解函数和概念,了解反函数和复合函 数的概念。 2. 了解函数的单调性、有界性、奇偶性和 周期性,熟悉基本初等函数的性质及其图 形。 3. 理解初等函数的概念,会建立简单实际 问题中的函数关系式。
定义 设x 和y 是两个变量,D是一个给定的数集, 如果对于每个数 x D, 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
y f ( x) 数集D叫做这个函数的定义域
因变量
自变量
当x0 D时, 称f ( x0 )为函数在点x0处的函数值.
函数值全体组成的数集 W { y y f ( x), x D} 称为函数的值域.
则称函数f ( x)在X上有界.否则称无界.
y M
y M
y=f(x)
o
x
有界 X
x0
o
X
x 无界
-M
-M
2. 有界性 有界性
有界 有上界 有下界
函数有界性的定义
设函数 y = f ( x ) 在区间 I 上有定义。 若存在实数 A , B , 使对一切 x I 恒有
A f(x)B 则称函数 y = f ( x ) 在区间 I 上有界。 否则, 称函数 y = f ( x ) 在区间 I 上无界。
一、区间与邻域
1.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.
a,b R,且a b.
{x a x b} 称为开区间, 记作 (a,b)
oa
b
x
{x a x b} 称为闭区间, 记作[a,b]
初等函数、简单函数、复合函数、初等函数的概念及关系
初等函数、简单函数、复合函数、初等函数的概念及
关系
1.初等函数:
初等函数是由基本初等函数经过有限次四则运算(加、减、乘、除)与有限次复合形成的函数。
基本初等函数包括以下几种类型:-常数函数:如f(x)=C,C是常数。
-幂函数:如f(x)=x^n,n为实数。
-指数函数:如f(x)=a^x,a>0且a≠1.
-对数函数:如f(x)=log_a(x),a>0且a≠1.
-三角函数:sin(x),cos(x),tan(x),cot(x),sec(x),csc(x)及其逆函数(反三角函数)。
2.简单函数:
简单函数通常是指构成复杂函数的基本单元,它们相对独立且形式较为简单。
在解决具体问题时,简单函数可能指的就是上述基本初等函数,或者是通过基本初等函数进行一次或几次基本运算(如加法、乘法等)得到的函数。
3.复合函数:
复合函数是两个或多个函数通过变量的代换相互结合而成的新
函数。
如果存在两个函数f和g,那么可以定义一个复合函数h(x)=f(g(x)),其中g的值域需包含在f的定义域内。
例如,`h(x)
=sin(2x)`就是一个复合函数,其中`g(x)=2x`作为外层函数的“内层”被嵌套到`f(u)=sin(u)`中。
关系上:
-所有的基本初等函数都是简单函数。
-简单函数经过组合(包括复合和四则运算)可以形成更复杂的初等函数。
-复合函数是构造初等函数过程中的一种重要手段,它可以将几个简单函数联接起来构建新的、具有更丰富特性的函数表达式。
函数的复合深入理解函数的复合及其应用
函数的复合深入理解函数的复合及其应用函数的复合——深入理解函数的复合及其应用函数的复合是数学中的一个重要概念,它在解决实际问题以及数学推导过程中起到了重要的作用。
本文将深入探讨函数的复合及其应用,并通过具体的例子来说明其作用和运用方法。
一、函数的复合概念函数的复合可以理解为将一个函数的输出作为另一个函数的输入,即通过将一个函数的结果代入到另一个函数中,从而得到最终的输出结果。
复合函数的定义如下:设有函数f(x)和g(x),则复合函数可以表示为:f(g(x))。
在复合函数中,g(x)先于f(x)进行操作,即先将x代入g(x)中得到中间结果,再将中间结果代入f(x)中,最终得到输出结果。
二、函数的复合性质函数的复合具有以下性质:1. 与运算顺序有关:函数的复合与复合的顺序有关,即f(g(x))不等于g(f(x)),除非f(x)和g(x)是同一个函数。
2. 不满足交换律:一般情况下,函数的复合不满足交换律,即f(g(x))不等于g(f(x))。
这是因为在复合函数中,函数的执行顺序是固定的,不能随意交换。
3. 结合律成立:函数的复合满足结合律,即f(g(h(x)))等于(f∘g)(h(x))等于f(g(h(x)))。
这个性质可以方便我们简化复合函数的书写和计算。
三、函数的复合应用函数的复合在数学推导和实际问题求解中具有广泛的应用。
下面通过几个具体的例子来说明函数的复合的应用。
例1:函数的复合在代数中的应用考虑函数f(x) = 2x + 1和函数g(x) = x^2 + 1,求复合函数f(g(x))。
首先将x代入g(x)得到中间结果:g(x) = x^2 + 1将中间结果代入f(x)得到最终结果:f(g(x)) = f(x^2 + 1) = 2(x^2 + 1) + 1 = 2x^2 + 3因此,复合函数f(g(x))为2x^2 + 3。
例2:函数的复合在几何中的应用考虑两个函数f(x) = 2x和g(x) = x + 3,表示变量x的平移和缩放。
初中数学知识点函数的运算与复合函数
初中数学知识点函数的运算与复合函数初中数学知识点:函数的运算与复合函数函数是数学中常见且重要的概念之一,它描述了两个集合之间的某种特定关系。
在初中数学中,我们学习了函数的运算以及复合函数的概念与性质。
本文将详细介绍函数的运算和复合函数的相关知识点。
一、函数的运算1. 函数的加减运算给定两个函数f(x)和g(x),它们的和函数是指对应自变量x的函数值相加得到的一个新函数,记作f(x)+g(x)。
同样,差函数是指对应自变量x的函数值相减得到的一个新函数,记作f(x)-g(x)。
2. 函数的乘法运算给定两个函数f(x)和g(x),它们的乘积函数是指对应自变量x的函数值相乘得到的一个新函数,记作f(x)·g(x)。
需要注意的是,乘法运算只适用于定义域相同的函数。
3. 函数的除法运算给定两个函数f(x)和g(x),其中g(x)≠0,它们的商函数是指对应自变量x的函数值相除得到的一个新函数,记作f(x)/g(x)。
二、复合函数1. 复合函数的定义给定两个函数f(x)和g(x),将g(x)的输出作为f(x)的输入,得到一个新的函数h(x),则称h(x)为f(x)与g(x)的复合函数,记作h(x) = f[g(x)]。
2. 复合函数的运算法则复合函数的运算遵循以下法则:(1)f[g(x)] ≠ g[f(x)],即复合函数的次序不能颠倒。
(2)如果f(x)和g(x)均为可逆函数,则复合函数h(x)也是可逆函数,并且其逆函数为[g⁻¹∘f⁻¹](x)。
3. 复合函数的应用复合函数在数学中具有广泛的应用,特别是在实际问题的建模过程中。
通过将一种函数的输出作为另一种函数的输入,可以得到更为复杂的函数关系,从而更好地描述实际问题的特征和规律。
三、例题解析为了更好地理解函数的运算和复合函数的概念,下面通过一个例题来进行解析。
例题:已知函数f(x)=2x+1,g(x)=x²-1,求函数h(x)=f[g(x)]。
函数的反函数与复合函数
函数的反函数与复合函数函数是数学中的重要概念,它描述了两个集合之间的映射关系。
在函数的研究中,反函数和复合函数是两个重要的概念。
本文将为您介绍函数的反函数和复合函数的定义、性质及应用。
一、反函数函数的反函数是指对于一个函数f(x),若存在另一个函数g(x),使得f(g(x))=x,且g(f(x))=x,那么g(x)被称为函数f(x)的反函数。
反函数可以将原函数的输入和输出进行互换。
假设函数f(x)的定义域为X,值域为Y,那么函数g(x)的定义域为Y,值域为X。
通过反函数,我们可以得到函数的逆变化。
反函数的存在条件是函数f(x)必须是一对一的,即不同的x对应不同的y。
反函数是通过函数f(x)的图像关于y=x的对称得到的。
二、反函数的性质1. 若函数f(x)为一对一的,那么它的反函数存在且唯一。
2. 函数f(x)和其反函数g(x)互为反函数,即f(g(x))=x,g(f(x))=x。
3. 函数的反函数是函数f(x)关于y=x的对称。
三、复合函数函数的复合函数是指将一个函数的输出作为另一个函数的输入,得到的新函数。
设有函数f(x)和g(x),那么它们的复合函数为f(g(x)),表示先对x进行函数g(x)的处理,再对结果进行函数f(x)的处理。
复合函数的定义域为合成函数g(x)的定义域,值域为函数f(x)的值域。
四、反函数与复合函数的关系1. 函数f(x)和其反函数g(x)满足f(g(x))=x,g(f(x))=x,即它们是互为反函数的关系。
2. 函数f(x)和其反函数g(x)的复合函数f(g(x))和g(f(x))都等于x。
3. 若两个函数互为反函数,那么它们的复合函数等于恒等函数。
五、反函数与复合函数的应用反函数和复合函数在数学中有广泛的应用。
它们能够帮助我们求解不同类型的方程和函数计算。
1. 反函数可以用于解决关于函数的方程。
通过求解函数f(x)和g(x)的反函数,可以方便地计算出两个函数相等时的变量。
函数的映射与复合函数
函数的映射与复合函数随着计算机科学的发展,函数成为了重要的概念之一。
而函数的映射和复合函数则是函数的基本运算之一。
本文旨在探讨函数的映射与复合函数的概念、性质及应用。
一、函数的映射概念1.1 函数的定义函数是将一个集合中的元素映射到另一个集合中的元素的规则。
设A,B是两个非空集合,若对于任意一个元素a∈A,都存在一个元素b∈B,使得一个规则f将a映射到b上,就称f是一个从集合A到集合B的函数。
通常用f:A→B表示f是从A到B的函数。
1.2 函数的映射在函数f:A→B中,A中的元素a通过函数f映射到B中唯一的元素b上,我们把a称作自变量,b称作因变量。
如果f(a)=b,我们就说a被f映射到了b上。
函数的映射通常用一个二维坐标系来表示,称为函数图像。
横坐标表示自变量,纵坐标表示因变量。
如果A和B都是实数集,函数图像则可以用曲线来表示。
1.3 函数的性质函数有以下性质:(1)单射:一个函数f:A→B是单射的,当且仅当对于任意的b∈B,存在唯一的a∈A,使得f(a)=b。
也就是说,每个因变量都只有唯一的自变量对应。
(2)满射:一个函数f:A→B是满射的,当且仅当对于任意的b∈B,都存在一个a∈A,使得f(a)=b。
也就是说,每个因变量都至少有一个自变量对应。
(3)双射:一个函数f:A→B是双射的,当且仅当它既是单射又是满射。
也就是说,每个因变量都有唯一的自变量对应,每个自变量都有唯一的因变量对应。
1.4 应用函数的映射在计算机科学中有很多应用。
比如在图像处理中,将一个点从一个位置映射到另一个位置上;在密码学中,将一个明文映射到一个密文上。
此外,在数据库中,查询语句也可以看作是一个从数据表到查询结果的映射。
二、复合函数2.1 函数的复合设有三个集合A、B、C,函数f:A→B,函数g:B→C,那么我们可以把映射(也就是函数)g对f的映射进行复合,得到一个新的函数h:A→C,它的定义规则是:h(a)=g(f(a))。
反函数与复合函数学习反函数和复合函数的定义和计算方法
反函数与复合函数学习反函数和复合函数的定义和计算方法在数学中,函数是一种很基础且重要的概念。
在函数的学习中,我们常常会接触到两个特殊的概念:反函数和复合函数。
本文将重点介绍反函数和复合函数的定义以及计算方法。
一、反函数1. 反函数的定义给定一个函数y=f(x),如果对于任意的y值,都能找到唯一的x值使得f(x)=y成立,则称该函数存在反函数。
反函数常用符号表示为f^(-1)(y),读作"f的反"2. 反函数的计算方法为了计算一个函数的反函数,我们可以遵循以下步骤:步骤一:设y=f(x),将该方程中的x和y互换位置得到x=f^(-1)(y)。
步骤二:解上述方程,得到f^(-1)(y)。
需要注意的是,有些函数的反函数可以通过解方程直接得到,而有些则需要通过其他方法求得。
3. 反函数的性质反函数具有以下两个重要性质:性质一:原函数和反函数互为镜像关系。
即对于函数y=f(x)和反函数y=f^(-1)(x),它们的图像关于直线y=x对称。
性质二:对于原函数和反函数,它们的定义域和值域互换。
即原函数的定义域为反函数的值域,原函数的值域为反函数的定义域。
二、复合函数1. 复合函数的定义给定两个函数f(x)和g(x),将g(x)的输出作为f(x)的输入,得到一个新的函数h(x)=f(g(x)),则称h(x)为f(x)和g(x)的复合函数。
2. 复合函数的计算方法计算复合函数的方法如下:步骤一:将g(x)的定义代入f(x)中,得到h(x)=f(g(x))。
步骤二:根据需要,进行进一步的计算和化简。
3. 复合函数的性质复合函数具有以下两个重要性质:性质一:复合函数是非交换的。
即对于两个函数f(x)和g(x),一般情况下有f(g(x))≠g(f(x))。
性质二:复合函数的定义域和值域由内层函数和外层函数的定义域和值域共同决定。
三、计算示例以下是一个计算反函数和复合函数的示例:示例一:计算函数y=2x+3的反函数和复合函数。
函数、反函数、复合函数的概念解读
函数、反函数、复合函数的概念若在某变化过程中,对变量x在一定范围D内的每个值,按某个对应法则,变量y有唯一的值与它对应,则称y是x的函数,记作y=(f)x,x∈D.x叫自.变量....函.......与x的值a对应的y的值f(a)叫函数值...x的取值范围D叫函数的定义域数值的集合叫函数的值域......按近代观点,函数就是定义域到值域上的映射.设a、b是两个实数,且a<b.数集{x|a≤x≤b}叫闭区间...,记作[a,b].数集{x|a<x<b}叫开区间...,记作(a,b).数集{x|a≤x<b}、与{x|a<x≤b}都叫半开半闭区间......,分别记作[a,b)(a,b].数集{x| x≤a}、{x|x<a}、{x|a ≤x}、{x|a<x}分别记作(-∞,a]、(-∞,a)、[a,+∞)、(a,+∞),而实数集R可记作.(-∞,+∞)以自变量与函数的对应值作为点的坐标(x,y),坐标平面的点集{(x,y)|y=f(x),x∈D}构成图形...,它形象的表示函数的性态...,称为函数y=f(x)的图像若确定函数y=f(x)的映射f:A→B是可逆映射,则它的逆映射f-1: B→A确定的函数x=f-1(y)叫做函数y=f(x)的反函数....函数y=f(x)的定义域、值域分别是反函数x=f-1 (y)的值域、定义域.习惯上一般用x表示自变量,用y 表示函数,把函数y=f(x)的反函数记作y=f-1(x).因为点(x,y)与(y,x)关于直线y=x对称,故函数y=f(x)与其反函数y =f-1(x)的图像关于直线y=x对称.复合映射:g·f:A→C,x→g[f(x)]其中g的定义域B⊇f(A),相应确定复.合函数...g.[f(x)].利用复合函数的概念,可以把一个复杂的函数分解为一些简单函数的复合,从而化繁为简.。
复合函数
复合函数的定义域一、复合函数的概念如果y是u的函数,而u是x的函数,即y = f ( u ), u = g ( x ) ,那么y关于x的函数y = f [g ( x ) ]叫做函数f 与g 的复合函数,u 叫做中间变量。
注意:复合函数并不是一类新的函数,它只是反映某些函数在结构方面的某种特点,因此,根据复合函数结构,将它折成几个简单的函数时,应从外到里一层一层地拆,注意不要漏层。
另外,在研究有关复合函数的问题时,要注意复合函数的存在条件,即当且仅当g ( x )的值域与f ( u )的定义域的交集非空时,它们的复合函数才有意义,否则这样的复合函数不存在。
例:f ( x + 1 ) = (x + 1) 可以拆成y = f ( u ) = u2 , u = g ( x ) , g ( x ) = x + 1 ,即可以看成f ( u ) = u2 与g ( x ) = x + 1 两个函数复合而成。
二、求复合函数的定义域:(1)若f(x)的定义域为a ≤ x ≤ b,则f [ g ( x ) ] 中的a ≤ g ( x ) ≤ b ,从中解得x的范围,即为f [g ( x )]的定义域。
例1、y = f ( x ) 的定义域为[ 0 , 1 ],求f ( 2x + 1 )的定义域。
答案:[-1/2 ,0 ]例2、已知f ( x )的定义域为(0,1),求f ( x 2)的定义域。
答案:[-1 ,1](2)若f [ g ( x ) ]的定义域为(m , n)则由m < x < n 确定出g ( x )的范围即为f ( x )的定义域。
例3、已知函数f ( 2x + 1 )的定义域为(0,1),求f ( x ) 的定义域。
答案:[ 1 ,3](3)由f [ g ( x ) ] 的定义域,求得f ( x )的定义域后,再求f [ h ( x ) ]的定义域。
例4、已知f ( x + 1 )的定义域为[-2 ,3],求f ( 2x 2 - 2 ) 的定义域。
复合函数的概念
复合函数的概念复合函数是指将两个或多个函数结合在一起,变成一个新的函数。
它是在数学计算中常用的一种运算模式,是一种将简单函数合并成复杂函数的操作。
一、定义1、复合函数:指将多个函数结合组成一个新的函数,即多个函数组合在一起而成为一个函数。
2、展开式:复合函数也可以表示为展开式,即从内层函数外围开始计算,逐渐往外层函数计算。
二、形式表示复合函数的形式表示由以下几种方式:1、笛卡尔积形式:是以笛卡尔乘积的思路表示的复合函数,用来表示比较复杂的复合函数的形式。
2、函数柱面形式:通过将各个函数沿着垂直方向叠加,表示复合函数的形式。
三、性质1、复合函数的性质是多个函数结合后新生成函数的性质,复合函数是服从基本函数的性质。
2、函数的单调性:复合函数有两种可能的单调性,一种是函数总体单调,另一种是函数单调变换。
3、函数的对称性:复合函数在函数上可能有对称性,即在某一特定的平面上,函数的曲线形态具有对称性。
4、函数的微分性:复合函数的微分性依赖于基本函数的微分,函数的微分结果乘以对应的系数即可。
四、应用1、函数拟合:复合函数可以用来拟合一些不太复杂的函数,可以节省计算量,研究物理问题时可以拟合出相关的函数。
2、回归分析:复合函数在回归分析中也发挥着重要的作用,可以用复合函数来进行曲线拟合,从而确定多个变量之间的关系。
3、解决方程:用复合函数可以求解复杂的方程组等多元函数的极值,从而寻求函数的最优解。
总结:复合函数是指将两个或多个函数结合在一起,变成一个新的函数,是数学计算常用的一种运算模式,它也可以表示为展开式,从内层函数外围开始计算,逐渐往外层函数计算。
复合函数的性质是多个函数结合后新生成函数的性质,复合函数是服从基本函数的性质。
可以用复合函数来拟合一些不太复杂的函数,进行回归分析,也可以用来解决复杂的方程组等多元函数的最优解。
复合函数的概念及复合函数的单调性
复合函数的概念及复合函数的单调性一、知识点内容和要求:理解复合函数的概念,会求复合函数的单调区间二、教学过程设计(一)复习函数的单调性引例:函数y=f(x)在上单调递减,则函数(a>0,且a≠1)增减性如何?(二)新课1、复合函数的概念如果y是a的函数,a又是x的函数,即y=f(a),a=g(x),那么y关于x的函数y=f[g(x)] 叫做函数y=f(x)和a=g(x)的复合函数,其中a是中间变量,自变量为x,函数值y。
例如:函数是由复合而成立。
函数是由复合而成立,a是中间变量。
2、复合函数单调性由引例:对任意a,都有意义(a>0且a≠1)且。
对任意,当a>1时,单调递增,当0<a<1时,单调递减。
∵当a>1时,∵y=f(u)是上的递减函数∴∴∴是单调递减函数类似地,当0<a<1时,是单调递增函数一般地,定理:设函数u=g(x)在区间M上有意义,函数y=f(u)在区间N上有意义,且当X∈M时,u∈N。
有以下四种情况:(1)若u=g(x)在M上是增函数,y=f(u)在N上是增函数,则y=f[g(x)]在M上也是增函数;(2)若u=g(x)在M上是增函数,y=f(u)在N上是减函数,则y=f[g(x)]在M上也是减函数;(3)若u=g(x)在M上是减函数,y=f(u)在N上是增函数,则y=f[g(x)]在M上也是减函数;(4)若u=g(x)在M上是减函数,y=f(u)在N上是减函数,则y=f[g(x)]在M上也是增函数。
即:同增异减。
注意:内层函数u=g(x)的值域是外层函数y=f(u)的定义域的子集。
例1、讨论函数的单调性(1)(2)解:①又是减函数∴函数的增区间是(-∞,2],减区间是[2,+∞)。
②x∈(-1,3)令∴x∈(-1,1]上,u是递增的,x∈[1,3)上,u是递减的。
∵是增函数∴函数在(-1,1]上单调递增,在(1,3)上单调递减。
注意:要求定义域练习:求下列函数的单调区间。
1、(1)减区间,增区间;(2)增区间(-∞,-3),减区间(1,+∞);(3)减区间,增区间;(4)减区间,增函数。
函数的复合与反函数的概念与性质
函数的复合与反函数的概念与性质函数是数学中非常重要的概念之一,而函数的复合与反函数也是函数学习的关键内容。
本文将从函数的复合与反函数的概念和性质两个方面进行介绍,帮助读者更好地理解和掌握这两个概念。
一、函数的复合函数的复合是指通过两个或多个函数的运算得到一个新的函数。
简单来说,如果有函数f(x)和g(x),那么将g(x)作为f(x)的自变量,就得到了f(g(x))。
这里,f(g(x))即为函数f和函数g的复合函数。
1. 复合函数的定义假设函数f(x)和g(x)都是定义在数域D上的函数,那么f(x)和g(x)的复合函数f(g(x))定义为:对于D中任意一个x,都有f(g(x))=f(g(x))。
2. 复合函数的性质(1)结合律:如果有三个函数f(x)、g(x)、h(x),那么f(g(h(x)))和(f∘g)∘h(x)是相等的。
(2)不遵循交换律:一般情况下,f(g(x))和g(f(x))是不相等的。
这是因为函数的复合是从右向左进行运算的。
二、反函数反函数是指对于一个函数f(x),如果存在一个函数g(x),使得g(f(x))=x,那么g(x)就是f(x)的反函数。
1. 反函数的定义假设函数f(x)是定义在数域D上的函数,如果存在一个函数g(x),使得对于D中任意一个x,都有g(f(x))=x,那么g(x)就是f(x)的反函数。
2. 反函数的性质(1)反函数存在的条件:函数f(x)的反函数存在的条件是,f(x)必须是一个双射函数。
即f(x)既是一对一函数,又是满射函数。
(2)反函数的性质:f(x)的反函数g(x)具有以下性质:- 如果f(x)的定义域和值域分别为D和R,那么g(x)的定义域和值域分别为R和D。
- g(f(x))=x,对于f(x)的定义域D中的任意一个x,都有g(f(x))=x成立。
- f(g(x))=x,对于g(x)的定义域R中的任意一个x,都有f(g(x))=x成立。
三、复合函数与反函数的关系复合函数和反函数有一定的关系,主要表现在以下两个方面:1. 复合函数的反函数如果函数f(x)和g(x)互为反函数,那么有以下两个结论:- f(g(x))=x,对于g(x)的定义域R中的任意一个x,都有f(g(x))=x成立。
复合函数高考知识点
复合函数高考知识点复合函数是数学中一个重要的概念,也是高考考查的知识点之一。
在解析几何、微积分和数列等数学领域中都广泛应用到复合函数的概念。
本文将介绍复合函数的定义、性质和求导法则,希望对高考复合函数的考察有所帮助。
一、复合函数的定义复合函数是由两个函数组合而成的新函数。
设有两个函数f(x)和g(x),则f(g(x))称为复合函数,记作(f∘g)(x)。
其中,g(x)的定义域必须是f(x)的值域,使得复合函数有意义。
二、复合函数的性质1. 结合律:对于三个函数f(x)、g(x)和h(x),有(f∘g)∘h = f∘(g∘h)。
即复合函数的结果不受函数的结合顺序影响。
2. 交换律:对于两个可以复合的函数f(x)和g(x),通常有(f∘g)(x) ≠ (g∘f)(x)。
即复合函数的次序对结果有影响。
3. 恒等函数:对于任意函数f(x),有(f∘g)(x) = f(x)和(g∘f)(x) = g(x)。
即恒等函数不改变函数的性质。
三、复合函数的求导法则1. 链式法则:若函数y=f(u)和u=g(x)均可导,则复合函数y=f(g(x))也可导,且有dy/dx=(dy/du)(du/dx)。
2. 特殊情况:若f(x)可导,g(x)在x点可导,则复合函数(f∘g)(x)也可导,在x点的导数为(f∘g)'(x)=f'(g(x))·g'(x)。
四、复合函数的应用举例1. 解析几何:复合函数广泛应用于平面几何和立体几何中的坐标计算和变换问题。
例如,已知三角形ABC的顶点坐标分别为A(2,1)、B(4,5)、C(7,3),求三角形的重心G的坐标。
首先,根据重心的定义可知G的坐标为G((x1+x2+x3)/3,(y1+y2+y3)/3)。
设函数x=f(t)=(x1(t)+x2(t)+x3(t))/3,其中x1(t)、x2(t)和x3(t)分别为顶点A、B、C的横坐标的函数。
同理,设函数y=g(t)=(y1(t)+y2(t)+y3(t))/3,其中y1(t)、y2(t)和y3(t)分别为顶点A、B、C的纵坐标的函数。
复合函数(知识点总结、例题分类讲解)
千里之行,始于足下。
复合函数(知识点总结、例题分类讲解)复合函数是指由两个或多个函数相互作用形成的新函数。
在数学中,复合函数是一种常见的概念,并且在高等数学、线性代数、微积分等多个领域中都有应用。
本文将对复合函数的知识点进行总结,并通过分类讲解一些例题。
一、复合函数的定义:设有函数f和g,对于g的定义域中的每个x,存在f的定义域中的y,使得y=g(x),则有一个复合函数h(x)=f(g(x)),它的定义域是所有能使得g(x)的值能成为f(x)定义域中的自变量的值的x。
二、复合函数的求解步骤:1. 确定复合函数的形式h(x)=f(g(x))。
2. 确定g(x)的定义域和f(x)的定义域,并找到能使得g(x)的值成为f(x)的自变量的值。
3. 将g(x)的值代入f(x)中,得到新的函数h(x)。
三、复合函数的性质:1. 复合函数的定义域是g(x)的定义域和f(x)的定义域的交集。
2. 复合函数的值域是f(x)的值域的子集。
四、复合函数的例题分类讲解:1. 简单的复合函数求导:例题1:已知f(x)=x²和g(x)=2x+1,求复合函数h(x)=f(g(x))的导函数h'(x)。
第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
解析:首先计算g'(x)=2,然后计算f'的导函数f'(x)=2x。
根据链式法则,h'(x)=f'(g(x))*g'(x)=2(2x+1)*2=8x+4。
2. 复合函数中含有指数函数:例题2:已知f(x)=eˣ和g(x)=ln(x),求复合函数h(x)=f(g(x))的导函数h'(x)。
解析:首先计算g'(x)=1/x,然后计算f'的导函数f'(x)=eˣ。
根据链式法则,h'(x)=f'(g(x))*g'(x)=eˣ*(1/x)=eˣ/x。
3. 复合函数中含有三角函数:例题3:已知f(x)=sin(x)和g(x)=x²,求复合函数h(x)=f(g(x))的导函数h'(x)。
复合函数 知识点 总结
复合函数知识点总结第一部分是复合函数的定义。
复合函数是指两个函数相互作用所形成的新函数。
设有函数f(x),g(x),那么复合函数可以表示为(g ∘ f)(x),其中(g ∘ f)(x) = g(f(x))。
也就是说,先将x 带入函数f(x)中,得到f(x)的输出值,然后将这个输出值带入函数g(x)中,得到最终的输出值。
这个过程可以简单地理解为先对x进行一个变化,然后再对这个结果进行另一个变化,最终得到复合函数的值。
第二部分是复合函数的性质。
复合函数的性质包括:复合函数的定义域是由f(x)的定义域和g(x)的值域所决定的;两个函数的复合函数不满足交换律,即(g ∘ f)(x)不等于(f ∘ g)(x);复合函数的结合律,即((h ∘ g) ∘ f)(x) = h ∘ (g ∘ f)(x);复合函数的定义域是满足f(x)的定义域并且满足g(x)的值域的范围。
复合函数的性质对于理解和应用复合函数都是非常重要的,可以帮助我们更好地处理复合函数的问题。
第三部分是复合函数的求导法则。
求导是对一个函数在某一点处的变化率的描述,而复合函数的求导法则是对两个函数组合在一起的求导方法。
根据链式法则,设有复合函数y =g(f(x)),那么y' = g'(u) * f'(x),其中u是f(x)的值。
这个法则对于求导复合函数有非常大的帮助,使我们可以更快地求出复合函数的导数。
第四部分是复合函数的实际应用。
复合函数在数学和实际问题中都有广泛的应用。
在数学中,复合函数可以用来描述复杂的函数关系,简化函数的求导过程。
在实际问题中,复合函数可以用来描述各种复杂的关系,比如利息的复合增长、物理问题中的复杂运动规律等。
复合函数的实际应用使我们可以更好地理解和解决各种实际问题。
综上所述,复合函数是数学中重要的概念,它可以用来描述各种复杂的函数关系,并在实际问题中得到广泛的应用。
复合函数的性质、求导法则和实际应用对于理解和应用复合函数都是非常重要的。
复合函数的性质及解析方法
复合函数的性质及解析方法复合函数是高中数学中一个重要的概念,也是初学微积分的基础,本文将从复合函数的定义、性质及解析方法三个方面介绍这个概念。
一、复合函数的定义所谓复合函数,就是由两个函数组成的一个新函数。
设有函数$f(x)$ 和 $g(x)$,则它们的复合函数 $F(x)$ 定义为:$$F(x)=f[g(x)]$$其中,$x$ 是自变量,$g(x)$ 是 $x$ 的函数,$f(x)$ 是 $g(x)$ 的函数。
二、复合函数的性质1. 复合函数的可交换性:设 $f(x)$ 和 $g(x)$ 都有定义域 $X$ 和值域 $Y$,则当 $f[g(x)]$ 和 $g[f(x)]$ 均有定义时,有:$$f[g(x)]=g[f(x)]$$这被称为复合函数的可交换性,也就是说,多次复合函数的结果与复合的次序无关。
2. 复合函数的可微性:如果 $f(x)$ 在点 $g(a)$ 处可导,$g(x)$ 在点$a$ 处可导,则复合函数 $F(x)$ 在点 $a$ 处也可导,且有:$$F'(a)=f'[g(a)]\cdot g'(a)$$这个公式被称为复合函数求导法则或链式法则。
3. 复合函数的反函数:如果 $f(x)$ 和 $g(x)$ 是一对反函数,即$f[g(x)]=x$,$g[f(x)]=x$,则有:$$F^{-1}(x)=g^{-1}[f^{-1}(x)]$$其中,$F^{-1}(x)$ 表示 $F(x)$ 的反函数。
三、复合函数的解析方法有些复合函数的解析比较简单,比如 $F(x)=\sqrt{1+e^{2x}}$ 就可以直接分解成 $F(x)=f[g(x)]$ 的形式,其中 $f(x)=\sqrt{1+x}$,$g(x)=e^{2x}$,从而应用函数复合的定义进行计算。
对于一些较为复杂的复合函数,我们需要运用一些解析方法进行求解,如下面几种方法:1. 基本初等复合函数:这种复合函数是由基本初等函数(包括正弦、余弦、指数、对数、幂、三角函数等)和加、减、乘、除等运算所组成的。
复合函数的连续性
复合函数的连续性1. 复合函数的定义复合函数是由两个函数组合而成的函数。
设有函数 f 和 g,复合函数可以表示为 g(f(x))。
在这里,f(x) 的输出成为 g 的输入。
2. 复合函数的连续性定义我们知道,一个函数 f 在某个点 a 处连续,意味着当 x 趋近于a 时,f(x) 趋近于 f(a)。
类似地,对于复合函数 g(f(x)),当 x 趋近于某个点 a 时,g(f(x)) 应该趋近于 g(f(a))。
3. 复合函数的连续性定理假设函数 f 在点 a 处连续,并且函数 g 在点 b 处连续,同时 f(a) = b。
那么复合函数 g(f(x)) 在点 a 处连续。
这个定理说明了当两个函数的连续性相互配合时,复合函数的连续性也能保持。
这是因为在 a 处连续的 f(x) 会使得 g(f(x)) 在 a 处连续。
4. 复合函数的连续性示例例如,考虑函数 f(x) = sin(x) 和 g(x) = x^2。
函数 f(x) 在任何点处都是连续的,而函数 g(x) 在任何点处也是连续的。
现在考虑复合函数 g(f(x)) = (sin(x))^2。
由于 sin(x) 在任何点处连续,根据上述定理,复合函数 g(f(x)) 也在任何点处连续。
5. 复合函数的连续性的应用复合函数的连续性在数学领域和科学研究中有广泛的应用。
例如,在微积分中,复合函数的连续性是求导和积分的基础。
另一个应用是在实际问题的建模中。
通过将现实世界中的问题转化为复合函数,我们可以更好地理解问题的性质,并为解决问题提供便利。
结论复合函数的连续性是一个重要的数学概念。
它描述了将一个函数作为另一个函数的输入时,函数的连续性是否被保持。
复合函数的连续性定理为我们提供了一个有用的工具来判断复合函数的连续性。
同时,复合函数的连续性在数学和科学研究中有广泛的应用。
以上是对复合函数的连续性的简要介绍。
了解复合函数的连续性不仅有助于我们更好地理解数学理论,还有助于我们应用数学解决实际问题。
复合函数总结复习
复合函数总结复习复合函数是高中数学中的重要概念,也是数学建模、微积分等领域的基础知识之一、复合函数的概念在数学中具有广泛的应用,能够帮助我们更好地理解、推导和解决各种数学问题。
1.复合函数的定义复合函数是由两个或多个函数通过其中一种运算相结合形成的函数。
如果有两个函数f(x)和g(x),则它们的复合函数可以表示为(f∘g)(x),读作“f环g”。
2.复合函数的基本性质(1)结合律:对于三个函数f(x),g(x)和h(x),有[(f∘g)∘h](x)=[f∘(g∘h)](x),即复合函数的结合顺序不影响最终的结果。
(2)非交换性:一般情况下,复合函数是不可交换的,即[f∘g](x)≠[g∘f](x)。
这是因为函数运算是有顺序的,不同的函数组合可能会产生不同的结果。
(3)单位元:对于任何函数f(x),有[f∘g](x)=[g∘f](x)=f(x),其中g(x)是一个恒等函数,即g(x)=x。
这意味着恒等函数在复合运算中充当单位元的作用。
(4)反函数:如果f(x)和g(x)互为反函数,则[f∘g](x)=[g∘f](x)=x。
这是因为反函数的复合运算等于恒等函数。
3.复合函数的求导法则对于复合函数的导数求解,有以下几个常用的法则:(1)链式法则:设 y = f(u) 和 u = g(x) 为两个函数,若 f(x)和 g(x) 都可导,则复合函数 y = f(g(x)) 的导数为 dy/dx = (dy/du)* (du/dx),其中 dy/du 表示 f(u) 对 u 的导数,du/dx 表示 g(x) 对x 的导数。
(2)反函数法则:设 y = f(x) 和 x = f^(-1)(y) 为两个互为反函数的函数,若 f(x) 可导,则反函数 f^(-1)(y) 在点 y 处的导数为dy/dx = 1 / (dx/dy)。
(3)指数函数和对数函数的导数:设 y = a^x 和 y = log_a x 分别为指数函数和对数函数,其中 a>0,且a ≠ 1,则有 dy/dx = lna* a^x 和 dy/dx = 1 / (lna * x)。
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第二教时
教材:函数概念及复合函数
目的:要求学生从映射的观点去理解函数的概念,明确决定函数的三个要素。
过程:
一、复习:(提问)
1.什么叫从集合到集合上的映射?
2.传统(初中)的函数的定义是什么?初中学过哪些函数?
二、函数概念:
1.重复初中时讲的函数(传统)定义:“定义域”“函数值”“值域”的
定义。
2.从映射的观点定义函数(近代定义):
1︒函数实际上就是集合A到集合B的一个映射f:A B这里A, B
非空。
2︒A:定义域,原象的集合
B:值域,象的集合(C)其中C⊆B
f:对应法则x∈A y∈B
3︒函数符号:y=f(x) ——y是x的函数,简记f(x)
3.举例消化、巩固函数概念:见课本P51—52
一次函数,反比例函数,二次函数注意:1︒务必注意语言规范
2︒二次函数的值域应分a>0, a<0 讨论
4.关于函数值f(a) 例:f(x)=x2+3x+1 则f(2)=22+3×2+1=11 注意:1︒在y=f(x)中f表示对应法则,不同的函数其含义不一样。
2︒f(x)不一定是解析式,有时可能是“列表”“图象”。
3︒f(x)与f(a)是不同的,前者为函数,后者为函数值。
三、函数的三要素:对应法则、定义域、值域
只有当这三要素完全相同时,两个函数才能称为同一函数。
例一:判断下列各组中的两个函数是否是同一函数?为什么?
1.
3)5
)(
3
(
1+-
+ =
x x
x
y
2
-=x
y解:不是同一函数,定义域
不同
2。
111-+=
x x y )1)(1(2-+=x x y 解:不是同一函数,定义域不同
3。
x x f =)( 2)(x x g =
解:不是同一函数,值域不同
4.x x f =)( 33)(x x F = 解:是同一函数 5.21)52()(-=x x f 52)(2-=x x f 解:不是同一函数,定义域、值域都
不同
例二: P55 例三 (略)
四、关于复合函数
设 f (x )=2x -3 g (x )=x 2+2 则称 f [g (x )](或g [f (x )])为复合函数。
f [g (x )]=2(x 2+2)-3=2x 2+1
g [f (x )]=(2x -3)2+2=4x 2-12x +11
例三:已知:f (x )=x 2-x +3 求:f (x 1
) f (x +1)
解:f (x 1)=(x 1)2-x 1
+3
f (x +1)=(x +1)2-(x +1)+3=x 2+x +3
例四:课本P54 例一
五、小结:从映射观点出发的函数定义,符号f (x )
函数的三要素,复合函数
六、作业:《课课练》P48-50 课时2 函数(一) 除.“定义域”等内容。