演示文稿高等数学同济第七版第一章课件

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同济高数第一章第一节

同济高数第一章第一节

定义在R上的任意函数 上的任意函数, 证明 定义在 上的任意函数,都可以表示为 一个奇函数与一个偶函数之和。 一个奇函数与一个偶函数之和。 证 设 f ( x) x ∈ R 1 1 记 ϕ( x ) = [ f ( x ) − f ( − x )], ψ( x ) = [ f ( x ) + f ( − x )] 2 2 1 ϕ( − x ) = [ f ( − x ) − f ( x )] = − ϕ( x ) 奇函数 2 1 ψ( − x ) = [ f ( − x ) + f ( x )] = ψ( x ) 偶函数 2
例6 证明
3x + 1 y= 2 有界 x +4
3 x + 1 | 3 x + 1 | 3 | x | +1 证 | 2 |= 2 ≤ 2 x +4 x +4 x +4 3| x | 1 3( x 2 + 1) 1 = 2 + 2 ≤ + 2 x + 4 x + 4 2( x + 4) 4
3 1 7 ≤ + = 2 4 4 3x + 1 ∴y= 2 x +4
第一章 函数、极限与连续 函数、
第一节 函数
一、集合 总体. 1.集合: 具有某种特定性质的事物的总体 1.集合: 具有某种特定性质的事物的总体 集合 组成这个集合的事物称为该集合的元素 元素. 组成这个集合的事物称为该集合的元素 记为: 记为: a ∈ M , a ∉ M , 集合分类: 集合分类: 有限集 无限集 集合表示: 集合表示: A = {a1 , a 2 ,L , a n }
函数的两要素: 定义域与对应法则 函数的两要素: 定义域与对应法则. 函数与表示自变量的字母无关 指出下列函数是否相同,为什么? 例5 指出下列函数是否相同,为什么?

同济大学高等数学(第七版)上册第一章函数 PPT课件

同济大学高等数学(第七版)上册第一章函数 PPT课件

3
2
1 -4 -3 -2 -1 o -1 1 2 3 4 5 x
-2 -3 -4
阶梯曲线
(4) 狄利克雷函数
y

D( x)

1 0
当x是有理数时 当x是无理数时
y
1
• 无理数点
o
有理数点
x


D(
x)

1 0
xQ ,
xQ
求D( 7), D(1 2).并讨论D(D( x))的性质. 5
例如,
f
(
x)

2x

x
2

1, 1,
x0 x0
y x2 1
y 2x 1
(1) 绝对值函数
y
0
x
(2) 符号函数
1 当x 0
y

sgn
x


0
当x 0
1 当x 0
x sgn x x
y
1
o
x
-1
y
(3) 取整函数 y=[x]
4
[x]表示不超过 x 的最大整数
函数的值域可由其定义域和对应规则确定,即
R f ={ y y = f( x ),x D f }= f( D f ).
结论:函数的两个要素实际也给出了判别两函数是 否相同的方法,即若两函数的定义域相同,对应法 则也相同,这两函数就是相同的,否则就是不同的。
例如:y = f( x )= sin x,x R =( - ,+ );
反函数的定义域和值域恰为原函数的值域 和定义域
y 反函数y ( x)
Q(b, a )
直接函数y f ( x)

高等数学 同济大学第七版第1章第1节课件C1S1

高等数学 同济大学第七版第1章第1节课件C1S1

那么称函数f (x)在X上有上界
y
K1 称为函数f (x)在X上的一个上界
类似可以定义函数f (x)在X上有下界
o
x
函数的几种特性
1.函数的有界性
设函数f (x) 的定义域为D,数集 X D
如果存在数 K1, 使得 f ( x) K1 对任一 x X 都成立
那么称函数f (x)在X上有上界
o
x
注 函数f (x)在X上有界
函数f (x)在X上既有上界,又有下界
例:f ( x) sin x 在(, )内有界,f ( x) 1 在(0, 1)内无界 x
函数的几种特性
2.函数的单调性
设函数f (x) 的定义域为D,区间 I D
y
如果对于区间I上的任意两点x1及x2,
积 f g ( f g)( x) f ( x) g( x), x D
商 f g
f ( x) f ( x) , x D \ x | g( x) 0
g g(x)
概念
概念
集映 合射
逆映射
区邻 间域
构造 复合映射
初等函数 函
反函数

复合函数 构造
四则运算
第一讲 映射与函数

特例



概念




映射的概念
定义 设X、Y是两个非空集合,如果存在一个法则f,使得 对X中每个元素x,按法则f,在Y中有唯一确定的元素 y与之对应,那么称f为从X到Y的映射,记作:y=f (x)
f Xx
原像

定义域
Y y
值域

(1) 映射的三要素:定义域、值域的范围、对应法则; (2) 映射的像唯一,但原像不一定唯一; (3) 映射又称为算子,在不同数学分支中有不同的名称

同济大学高等数学(第七版)上册第一章函数 PPT课件

同济大学高等数学(第七版)上册第一章函数 PPT课件

16 x2 0
(1) (2)
y 2x ln x 16 x2
y log5 (x2 1)
ln x 0 x [1, 4) (4, )

x0
x2 1 0 x (, 1) (1, )
函数定义可简单地归结为构成函数的两个要素: • 定义域 D f : 自变量的变化范围。 • 对应法则 f :自变量与因变量的对应规则。
y y f (x)
f (x)
f (x)
-x o x
x
偶函数图形关于y轴对称,如:y=kx2
设D关于原点对称, 对于x D, 有 f ( x) f ( x) 称 f ( x)为奇函数;
y
y f (x)
-x f (x)
f (x)
o
xx
奇函数的图形关于原点对称,如:y=kx
奇、偶函数经四则运算后仍可在一定条件 下保持相应的奇、偶性。
解: D( 7) 1, 5
D(1 2) 0,
D(D( x)) 1,
(5) 取最值函数
y max{ f ( x), g( x)}
y
f (x)
g( x)
o
x
y min{ f ( x), g( x)}
y
f (x)
g( x)
o
x
例.
已知函数
y
f
(
x)

2 1
x, x,
y
y f (x)
f (x2 )
f (x1)
o
x
I
设函数 f ( x)的定义域为D, 区间I D, 如果对于区间 I 上任意两点x1及 x2 , 当 x1 x2时, 恒有 (2) f ( x1 ) f ( x2 ), 则称函数 f ( x)在区间I上是单调减少的;

同济七版NUAA高数课件 第一章 函数与极限 初等函数

同济七版NUAA高数课件  第一章 函数与极限  初等函数
y archx ln(x x2 1).
D :[1,) 在 [1,) 内单调增加.
y archx
反双曲正切 y arthx
y arthx
1 ln 1 x . 2 1 x
D : (1,1)
奇函数,
在 (1,1)内单调增加.
y ar tanh x
四、小结
函数的分类:
有 有理整函数(多项式函数) 理
ch(x y) chxchy shxshy ;
ch2x sh2x 1;
sh2x 2shxchx;
ch2x ch2x sh2x.
2.反双曲函数
反双曲正弦y arshx ;
y arshx ln(x x2 1).
D : (,)
奇函数,
在 (,)内单调增加.
y arshx
反双曲余弦 y archx
x 自变量, u 中间变量, y 因变量,
注:
1 不是任何两个函数都可以复合成一 个复合函数的;
例如 y arcsin u, u 2 x2;
y arcsin(2 x2 )
2 复合函数可以由两个以上的函数经过复 合构成.
例如 y cot x , 2
y u, u cot v, v x . 2
3 正确分析复合函数的复合过程十分重要: 复合(由里到外), 分析复合过程(由外到里)
y earctan x2 1
2.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.
y 1 x x2 xn 不是初等函数
例1

f (x)
基本初等函数 复合函数、初等函数 双曲函数与反双曲函数
一、基本初等函数

同济七版NUAA高数课件 第一章 函数与极限 函数

同济七版NUAA高数课件  第一章 函数与极限  函数

x sgn x x
16
(2) 取整函数 y=[x]
y
[x]表示不超过 x 的最大整数 4
3
2
-4 -3 -2 -1 1o -11 2 3 4 5 x -2 -3 -4
阶梯曲线
17
(3) 狄利克雷函数
y
D( x)
1 0
当x是有理数时 当x是无理数时
y
1
• 无理数点
o
有理数点
x
18
(4) 取最值函数

f u 1
u
1
1 u2
1
1 u2 ,
u

f (x) 1
1 x2 .
( x 0)
x
解:
x
2
x
k 1
x
k,k
0,1,2, x0
得定义域为 x < 0 且 x 1,2,
14
例3 设 f(x) 的定义域[0,1],求 (1) f (x+a)+f(x-a) (a>0) 的定义域; (2) f (lnx)的定义域。
解: (1)
0 0
x x
a a
1 1
a
a
x
x
1 1
a
a
x应取在a≤x≤1-a, 而a ≤1-a
则: 若 a > 1/2 ,定义域为空集; 若 a <= 1/2 ,定义域为 [a, 1-a];
(2) 0≤ln x≤1 , 1≤x≤e为定义域。
15
几个特殊的函数举例 (1) 符号函数
1 当x 0
y
sgn
x
0
当x 0
1 当x 0
y
1

《高数同济》课件

《高数同济》课件
引发学生对下一次课程的兴趣,告知学生需要进行的预习,以便更好地理解和掌握。
《高数同济》PPT课件
本《高数同济》PPT课件演示文稿旨在向大家介绍高等数学的基本概念和定理, 以及解释常见的数学公式。通过实例和练习题的讲解,帮助学生更好地掌握 课程内容。课件结构概述,总结回顾,还将提醒学生预习下一讲内容。
课件结构概述
第一部分
引言和课件目的
第三部分
基本公式和定理的说明
第五部分
总结与回顾
4 拉普拉斯变换
将函数在时域与频域之间转换
实例和练习题讲解
1
ห้องสมุดไป่ตู้
实例分析
通过实际例子,演示高数解决实际问题的应用
2
练习题展示
挑战学生的数学能力,让他们灵活运用所学知识
3
答疑解惑
为学生解答他们在实例和练习中遇到的问题
总结与回顾
回顾本次课程的重点内容,总结关键知识点,强化学生的记忆和理解。
提醒学生预习下一讲内容
第二部分
基本概念和定义的解释
第四部分
实例和练习题讲解
第六部分
提醒学生预习下一讲内容
基本概念和定义的解释
详细解释高等数学中的基本概念,例如函数、导数、积分等,并介绍相关的 数学定义。
基本公式和定理的说明
1 牛顿-莱布尼茨公式
计算定积分与不定积分的联系
3 泰勒展开式
用多项式逼近函数
2 微分中值定理
描述函数在某区间内任意两点间的关系

大学高等数学第七版----第一章第六讲1

大学高等数学第七版----第一章第六讲1

x
x
解 : 原 式
lim ln[2x (1
x
1 2x
)] ln(1
3) x
lim {[(x ln 2)
x
ln(1
1 2x
)] ln(1
3 )}
x
3
1
3
lim [(x ln 2) ln(1
x
) x
ln(1
2x
)ln(1
)] x
lim [3ln 2
x
ln(1 3
3) x ]
lim
x
1 2x
原式 lim x x
x0 (2 x)3
0.
解 当x 0时, sin 2x ~ 2x,
tan x sin x tan x(1 cos x) ~ 1 x3 ,
原式 lim
1 x3 2
1
.
2
x0 (2 x)3 16
上一页 下一页 返回
例5 求 lim tan 5x cos x 1 .
如果上述三个条件中只要有一个不满足, 则称
函数 f ( x)在点 x0处不连续(或间断), 并称点x0为 f ( x)的不连续点(或间断点).
上一页 下一页 返回
1.跳跃间断点 如果 f ( x)在点 x0处左, 右极限都
存在,但f ( x0 0) f ( x0 0), 则称点 x0为函数 f ( x)的跳跃间断点.
特殊地 如果lim 1,则称与是等价的无穷小;
记作 ~ ;
(3) 如果lim C(C 0,k 0),就说是的k阶的 k
无穷小.
上一页 下一页 返回
例1 证明 :当x 0时,4x tan 3 x为x的四阶无穷小.

同济大学高等数学ppt第一章

同济大学高等数学ppt第一章
同济大学高等数 学ppt第一章
contents
目录
• 第一章绪论 • 第一章极限论 • 第一章连续论 • 第一章导数论 • 第一章微分论 • 第一章不定积分论
01
CATALOGUE
第一章绪论
高等数学的研究对象
变量与函数
级数与广义积分 空间解析几何与向量代数
极限理论 微积分学
高等数学的发展历程
线性性质
不定积分具有线性性质,即对于 任意常数C1,C2,有 (C1+C2)*f(x)=C1*f1(x)+C2*f2( x)。
积分常数
不定积分的结果是一个函数,其 常数项为0。
区间可加性
如果在区间(a,b)上有f(x)=f(x), 则在(a,b)上,f(x)的积分等于f(x) 在(a,b)上定积分的值。
不定积分的计算方法
直接积分法
利用不定积分的定义和性质,将 已知函数进行恒等变形,从而得 到其原函数。
换元积分法
通过引入新的变量,将已知函数 进行换元,从而将复杂函数分解 为简单函数的组合,以便于计算 。
分部积分法
通过将两个函数乘积的导数与其 中一个函数求导再与另一个函数 乘积进行交换,从而得到两个函 数的积的不定积分的一种方法。
利用微分的近似性,我们可以对一些复杂的 函数进行近似计算,从而简化计算过程。例 如,当我们需要计算一个复杂函数的值时, 我们可以先找到这个函数在某一点的微分, 然后用这个微分来近似计算函数的值。
微分在近似计算中的应用
在实际的科学研究和工程设计中,经常会遇 到一些复杂的数学问题,如求解方程、优化 问题等。在这些情况下,利用微分进行近似 计算可以提供一种有效的解决问题的方法。
02
微分的近似性

高等数学同济七版第一章第六节

高等数学同济七版第一章第六节

xx
..
sin 1 lim lim lim 解 lim x0
taxn第x 六 节x极0 限s存inx 在x 准co则1s
两 个 重要极si限n x x0 x
x
x0
1 c os x
1.
lim lim m 例2 求求
xx 00
11 cc oossxx xx22
.
y
y ta0n x

第六节 极限存在准则 两个重x要极限
于112是l例 例解 解 例llxixiximm由m034040 s1复令ai求 求求nr2xc2合xcsxt222oxillln=sxxii函xxi xxmmmma0000数第r12assssclll六 iiirirxinsintn的nxiccmmimx节 737s3ns000ixxx极xinn2sxx.极.iss,tn限.ii限xnnt2x则22运 存s2xi2xn在1x算23.例准解 例x=法则s55i则n两求求个t得,x重代llsyx当xiii 要nmm表sy极2i第nxxx相限3y六ssxii2nn同节012x2xx时的极..xco限2,表ssi存nx有达2在x t式准则0
1
A n a1n a2n amn Amn .

lim lim 1 mn
1 m
en
e0m 1 ,
n
n
故由夹逼准则I得 limn a1n a2n amn A. n
二、准则II 第二重要极 数限列的单调性
如果数列 { xn } 满足条件
x1 x2 … xn xn+1 … , 则称数列 { xn } 是单调增加的;如果数列 { xn } 满足条件
一、准则I 第一重要极
准限则I 如果数列 { xn }、{ yn } 及 { zn } 满足下列条件

同济7版高等数学精品智能课件-第1章-第1节-集合、映射、函数

同济7版高等数学精品智能课件-第1章-第1节-集合、映射、函数
例2 设 X = {(x , y) | x2 + y2 = 1},Y = {(x , 0) | |x| 1 },
f : XY,则对每个 (x , y) X,有唯一确定的(x , 0) Y 与之对应.显然f 是一个映射,定义域 Df = X ,值域 Rf = Y .在几何上,这个映射表示将平面上一个圆心在 原点的单位圆上的点投影到 x 轴上的区间 [ -1 , 1 ]上.
第一节 映射与函数
注意
(1) 映射 g 和 f 能构成复合映射的条件是:Rg Df . (2) 映射 g 和 f 构成复合映射是有顺序的,f g 有 意义时, g f 可能没意义,即使它们同时都有意义,但 不一定表示同一映射.
三、函数
第一节 映射与函数
1. 函数的概念
定义 设数集合 D R ,则称映射 f : D R为定义 在 D 上的函数,通常简记为
y
1 (x , y)
-1 O x 1 x -1 (x , -y)
第一节 映射与函数
例3

f
:
π 2
,
π 2
[1
,
1]
,
对每个
x
π 2
,
π 2
,
f (x) = sin x .则f 是一个映射,定义域
Df
π 2
,
π 2
,
y
值域 Rf = [ -1 , 1 ] .
1
π 2
f (x) = sin x
二、映射
第一节 映射与函数
1. 映射的概念
定义 设 X , Y 是两个非空集合, 若存在一个对应
规则 f , 使得 x X , 有唯一确定的 y Y 与之对应,
则称 f 为从 X 到 Y 的映射, 记作 f : X Y .
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x f
3, [ f (x
5)],
x8 x8
,求
f (5) .
解: f (5) f [ f (10) ] f (
) f (7) f [
]
f ( ) f (9) 6
6. 设 f (sin x 1 ) csc2 x cos2 x , 求 f (x). sin x
解:
f
(sin
x
1 sin
则复合函数为 f g : D f [g(D) ]
5. 初等函数 有限个常数及基本初等函数 经有限次四则运算与
复合而成的一个表达式的函数.
思考与练习
1. 下列各组函数是否相同 ? 为什么?
(1) f (x) cos(2 arccos x) 与(x) 2x2 1, x [1,1]
相同
(2)
f
(
阅读与练习
P65 题 1 , 3(2) ; P74 题 *6
P74 题*6. 证明: 若 f (x) 在 ( , )内连续, lim f (x)
x
存在, 则 f (x) 必在 ( , )内有界.
证: 令lim f (x) A, 则给定 0, X 0,当 x X
x
时, 有
A f (x) A
x)
ax
, ,
x x
a a
与 ( x)
1
2
a
x
(a x)2
相同
(3)
f
(x)
x0
, ,
x0 x0
与 (x) f [ f (x)]
相同
2. 下列各种关系式表示的 y 是否为 x 的函数? 为什么?
(1) y 1 sin x 1
不是
(2)
y max sin x , cos x ,
x
[
0,
π 2
3. 闭区间上连续函数的性质 有界定理 ; 最值定理 ; 零点定理 ; 介值定理 .
例2. 设函数
在 x = 0 连续 , 则 a = 2 , b = e .
提示:
f (0 ) lim a (1 cos x) a
x0
x2
2
f (0 ) lim ln (b x2 ) ln b
x0
a 1 ln b 2
lim
xx0
f
(x)
f
(x0 )
lim y 0
x0
x x x0 , y f (x0 x) f (x0 )
f (x0 ) f (x0 ) f (x0 )
0, 0, 当 x x0 时, 有
f (x) f (x0 )
2. 函数间断点
第一类间断点 第二类间断点
可去间断点 跳跃间断点 无穷间断点 振荡间断点
y⑶
4
2
O1
x
(3)
f (x)
2, 4,
x x
1 1
3
11,,
x 13 x 1
(4)
f
(x)
1 1
x3 x3
, ,
x 0 1 x0

x6 ,
xR
以上各函数都是初等函数 .
(x 1)2 x 1 x 1
y1 ⑷
Ox
4. 设 f (x) ex2 , f [(x)] 1 x , 且(x) 0, 求 (x)
1 cos x ~ 1 x2 2
例3. 设函数
有无穷间断点
及可去间断点
试确定常数 a 及 b .
解:
为无穷间断点, 所以
lim ex b x0 (x a)(x 1)
lim
x0
(
x
a)( ex
x b
1)
a 1b
0
a 0,b1
为可去间断点 , lim ex b 极限存在 x1 x (x 1)
及其定义域 .
5.
已知
f
(x)
x f
3, [ f (x
5)],
x8 x8
, 求 f (5) .
6. 设 f (sin x 1 ) csc2 x cos2 x , 求 f (x). sin x
4. 解:
xx

得 (x) ln(1 x) ,
(x) (x)
x ( , 0]
5.
已知
f
(x)
(即 f (x) A 为无穷小)
有 2. 极限存在准则及极限运算法则
3. 无穷小
无穷小的性质 ; 无穷小的比较 ;
常用等价无穷小:
sin x ~ x
1 cos x
~
1 2
x2
arcsin x ~ x
ex1~ x
(1 x) 1 ~ x
4. 两个重要极限

注: 代表相同的表达式 5. 求极限的基本方法
]

(3) y arcsin u , u 2 x2 不是
cos x , 提示: (2) y
sin x ,
0
x
π 4
π 4
x
π 2
3. 下列函数是否为初等函数 ? 为什么 ?
(1)
f (x) xx, ,
x0 x0
x2
(2) f (x) 11,,
x0 x0
x2 , x
x0
y⑵
1
O 1 x
又 f (x) C [ X , X ] , 根据有界性定理, M1 0 , 使

f (x) M1 , x [X , X ]
y M1 f (x)
M max A , A , M1
A

f (x) M , x ( , )
X O X x
例5. 设 f (x) 在
对任意的
使
上连续 , 且恒为正 , 证明: 必存在一点
) x
1 sin 2
x
sin
2
x
1
(sin x 1 )2 3
f (x) x2 3
sin x
例1. 设
其中
,求
解: 利用函数表示与变量字母的无关的特性 .

t
x1 x
,

x
1 1t
,
代入原方程得


1 1 x
uu1 ,

画线三式联立
代入上式得 即
二、 连续与间断
1. 函数连续的等价形式
(优选)高等数学同济第七版 第一章课件
一、 函数
1. 概念 定义: 设
函数为特殊的映射:
定义域 其中 图形:
值域
( 一般为曲线 )
y
y f (x)
O
D
x
2. 特性
有界性 , 单调性 , 奇偶性 , 周期性
3. 反函数
设函数
为单射, 反函数为其逆映射
f 1 : f (D) D
4. 复合函数
给定函数链 f g
lim(ex b) 0
x1
b limex e
x1
例4. 设 f (x) 定义在区间
上 , 且对任意实数
, 若 f (x) 在
连续,
证明 f (x) 对一切 x 都连续 .
提示:
lim f (x x) lim [ f (x) f (x)]
x0
x0
f (x) f (0)
f (x 0) f (x)
6. 判断极限不存在的方法
例7. 求下列极限:
证: 令
,则
f (x1) f (x2 ) [ f (x1) f (x2 )]2 0

故由零点定理知 , 存在
使

例6. 设 f (x) 在
上连续, 且 a c d b , 证明:
必有一点
使
证: 故
即 由介值定理,

三、 极限
1. 极限定义的等价形式 (以 x x0为例 )
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