高等数学电子教案1-1
1-1 高等数学 同济大学 第四版 课件
o
I
x
3.函数的奇偶性: .函数的奇偶性
设D关于原点对称 , 对于∀x ∈ D, 有 f ( − x ) = f ( x ) 称 f ( x )为偶函数 ;
y
y = f ( x)
f (− x )
-x o 偶函数 x
f ( x)
x
设D关于原点对称 , 对于 ∀x ∈ D, 有
f (− x ) = − f ( x )
∀ a , b ∈ R , 且a < b.
{ x a < x < b} 称为开区间 记作 (a , b ) 称为开区间,
o a x b 称为闭区间, { x a ≤ x ≤ b} 称为闭区间 记作 [a , b] o a
b
x
{ x a ≤ x < b} { x a < x ≤ b}
称为半开区间, 称为半开区间 记作 [a , b ) 称为半开区间, 称为半开区间 记作 (a , b] 有限区间
[a ,+∞ ) = { x a ≤ x }
o a
( −∞ , b ) = { x x < b}
无限区间
x o
b
x
区间长度的定义: 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 两端点间的距离 线段的长度)称为区间的长度 线段的长度 称为区间的长度.
3.邻域: 3.邻域: 设a与δ是两个实数 , 且δ > 0. 邻域
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
x (
(
D
对应法则f 对应法则
x0 )
f ( x0 )
自变量
W
y
)
因变量
高等数学电子教案
高等数学电子教案第一章:函数与极限1.1 函数的概念与性质定义:函数是一种关系,将一个集合(定义域)中的每个元素对应到另一个集合(值域)中的一个元素。
函数的性质:单调性、连续性、奇偶性、周期性等。
1.2 极限的概念极限的定义:当自变量x趋近于某个值a时,函数f(x)趋近于某个值L,称f(x)当x趋近于a时的极限为L,记作lim(x→a)f(x)=L。
极限的性质:保号性、保不等式性、夹逼定理等。
1.3 极限的计算极限的基本计算方法:代入法、因式分解法、有理化法等。
无穷小与无穷大的概念:无穷小是指绝对值趋近于0的量,无穷大是指绝对值趋近于无穷的量。
1.4 极限的应用函数的连续性:如果函数在某一点的极限值等于该点的函数值,称该函数在这一点连续。
导数的概念:函数在某一点的导数表示函数在该点的切线斜率。
第二章:微积分基本定理2.1 导数的定义与计算导数的定义:函数在某一点的导数表示函数在该点的切线斜率,记作f'(x)。
导数的计算:基本导数公式、导数的四则运算法则等。
2.2 微分的概念与计算微分的定义:微分表示函数在某一点的切线与x轴的交点横坐标的差值,记作df(x)。
微分的计算:微分的基本公式、微分的四则运算法则等。
2.3 积分的概念与计算积分的定义:积分表示函数图像与x轴之间区域的面积,记作∫f(x)dx。
积分的计算:基本积分公式、积分的换元法、分部积分法等。
2.4 微积分基本定理微积分基本定理的定义:微积分基本定理是微分与积分之间的关系,即导数的不定积分是原函数,积分的反函数是原函数的导数。
第三章:微分方程3.1 微分方程的定义与分类微分方程的定义:微分方程是含有未知函数及其导数的等式。
微分方程的分类:常微分方程、偏微分方程等。
3.2 常微分方程的解法常微分方程的解法:分离变量法、积分因子法、变量替换法等。
3.3 微分方程的应用微分方程在物理、工程等领域的应用,例如描述物体运动、电路方程等。
第四章:级数4.1 级数的概念与性质级数的定义:级数是由无穷多个数按照一定的规律相加的序列,记作∑an。
高等数学下电子教案
高等数学下电子教案一、引言1.1 课程简介本课程是高等数学下的电子教案,主要面向大学本科阶段的学生。
通过本课程的学习,学生将掌握高等数学的基本概念、方法和技巧,为后续专业课程的学习和科研工作打下坚实的基础。
1.2 教学目标(1)理解并掌握高等数学的基本概念和原理;(2)培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力;(3)提高学生的数学素养和科学研究的初步能力。
二、极限与连续2.1 极限的概念(1)极限的定义;(2)极限的性质;(3)极限的存在条件。
2.2 极限的计算(1)基础极限公式;(2)无穷小和无穷大的比较;(3)极限的运算法则。
2.3 连续性(1)连续性的定义;(2)连续函数的性质;(3)连续函数的判定定理。
三、导数与微分3.1 导数的概念(1)导数的定义;(2)导数的几何意义;(3)导数的物理意义。
3.2 导数的计算(1)基本导数公式;(2)导数的运算法则;(3)高阶导数。
3.3 微分(1)微分的定义;(2)微分的运算法则;(3)微分在近似计算中的应用。
四、积分与面积4.1 不定积分(1)不定积分的概念;(2)基本积分公式;(3)积分的换元法和分部法。
4.2 定积分(1)定积分的概念;(2)定积分的性质;4.3 面积计算(1)平面区域的面积计算;(2)曲线的面积计算;(3)旋转体的体积计算。
五、微分方程5.1 微分方程的基本概念(1)微分方程的定义;(2)微分方程的解法;(3)微分方程的应用。
5.2 线性微分方程(1)线性微分方程的定义;(2)线性微分方程的解法;(3)线性微分方程的解的存在性定理。
5.3 非线性微分方程(1)非线性微分方程的定义;(2)非线性微分方程的解法;(3)非线性微分方程的应用。
六、级数6.1 级数的基本概念(1)级数的定义;(2)级数的收敛性;6.2 幂级数(1)幂级数的概念;(2)幂级数的收敛半径;(3)幂级数的运算。
6.3 泰勒级数和麦克劳林级数(1)泰勒级数的概念;(2)泰勒级数的展开;(3)麦克劳林级数。
高等数学电子教案(大专版)(2024)
02
函数与极限
2024/1/28
8
函数概念及性质
2024/1/28
函数定义
设$x$和$y$是两个变量,$D$是一个数集。如果存在一种对应法则$f$,使得对于$D$中 的每一个数$x$,按照某种对应法则$f$,在数集$M$中都有唯一确定的数$y$与之对应, 则称$f$为从$D$到$M$的一个函数,记作$y = f(x), x in D$。
向量的坐标表示法
详细讲解向量的坐标表示法,包括向量在空间直角 坐标系中的表示方法、向量的模和方向余弦的坐标 计算公式等。
向量的运算与坐标计算
介绍向量的加法、减法、数乘和点积、叉积 等运算在坐标计算中的实现方法,以及这些 运算的几何意义和性质。
2024/1/28
30
平面与直线方程
2024/1/28
平面的方程
导数的定义
导数描述了函数在某一点处的切线斜 率,反映了函数值随自变量变化的快 慢程度。
导数的几何意义
导数在几何上表示曲线在某一点处的 切线斜率,即函数图像在该点的倾斜 程度。
13
导数的计算法则
基本初等函数的导数公式
包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数 、三角函数等的基本导数公式。
导数的四则运算法则
2024/1/28
全微分的定义
如果函数$z=f(x,y)$在点$(x,y)$的全 增量$Delta z=f(x+Delta x,y+Delta y)-f(x,y)$可以表示为$Delta z=ADelta x+BDelta y+o(rho)$,其 中$A$和$B$不依赖于$Delta x$和 $Delta y$而仅与$x$和$y$有关, $rho=(Delta x^2+Delta y^2)^{frac{1}{2}}$,则称函数 $z=f(x,y)$在点$(x,y)$处可微,而 $ADelta x+BDelta y$称为函数 $z=f(x,y)$在点$(x,y)$处的全微分。
《高等数学》课程电子教案
《高等数学》课程电子教案本课程为我校第二批精品课程建设立项项目,学院为此专门抽调各教研室骨干教师组成课程组,充分发挥和强化其建设与改革职能,前期建设所取得的成果要紧表达在以下几个方面:一、师资队伍建设本课程组共12名成员,其中正副教授5人,讲师3人,助教5人,其中具有博士学位3人,具有硕士学位6人,已初步建立一支数量充足、结构合理、素养优良、充满生气与活力的专任教师队伍。
二、教材建设考虑到师范院校属性及相关学科的教学特点,构建融会贯穿的课程体系,我们差不多编写出下述《高等数学》系列教材:1. 孙国正主编,高等数学,安徽大学出版社20032. 刘树德编,高等数学,校科类基础课,教材,已申请出版3. 刘树德编,高等数学续论,选修课教材,校内胶印使用三、教学改革1. 加强教学内容的整合力度,以社会进展的新科技、新成果充实教学内容,提高教学起点。
2. 深入进行教学方法改革,多用启发式、讨论式、研究式教学方法,从改变教师的教学方式之入手,达到转变学生的学习方式之目的。
3. 运用现代教育手段提升教学水平。
为教师制作CAI课件,使用多媒体授课,加快运算机辅助教学软件的开发积极制造条件。
四、教学研究项目1. 省高校教学研究项目, 高等数学课程的优化设计,1999-2002;2. 校教材建设基金资助项目,出版校科类基础课教材《高等数学》, 20063. 校第二批精品课程建设立项项目, 《高等数学》,2005-2008课程建设是一项长期困难的工作,今后我们要连续努力,加快建设的步伐。
2005.12《高等数学》课程电子教案(节选)授课人:刘树德教学内容:1、微积分学的差不多定理与差不多公式;2、定积分的换元积分法与分部积分法。
教学目的:1、明白得微积分学的差不多定理与差不多公式的涵义和重要性;2、熟练把握和运用定积分的换元积分公式与分部积分公式。
教学重点:定积分的换元积分法与分部积分法教学难点:微积分学的差不多定理与差不多公式教学手段:讲授§6.2 微积分学的差不多定理与差不多公式若已知f(x)在[a,b]上的定积分存在,如何样运算那个积分值呢?假如利用定积分的定义,由于需要运算一个和式的极限,能够想象,即使是专门简单的被积函数,那也是十分困难的。
高等数学(第四版) 上、下册(同济大学 天津大学等编) 电子教案-1_2 极限的概念-电子课件
2n 2 2n 1
成立.
发散数列 1n 也可能有界, 1 n 1 ;
无界数列 (1)n 2n 一定发散;
有界数列
1 2
1
(1)n
不
一
定
收
敛
,
1 2
1
(1)n
1,但当
n
为奇数时,
1 2
1
(1)
n
0 ;当
n
为偶数时,
1 2
1
(1)n
1.
综上可知:收敛数列必有界.数列有界是数列收敛的
2x 1 7 ,即 m f (x) M .此处 f x 2x 1 在x 3 处有定义,且当 x 3时, f x 的极限值恰好是f 2 .
例 8 由表达式
y
f
(x)
1
x, 0, x
x 0
0
1
的确定的函数,如图 1-26 所示.
O
1
x
图21-526
当 x 0时, f (x) 1 x,则lim f (x) lim(1 x) 1.
x2 x2
求 lim f (x), lim f (x),并由此判断lim f (x) 是否存在.
x2
x2
x2
解 lim f (x) lim (2x 1) 5, lim f (x) lim (x2 1) 5,
x2
x2
x2
x2
即 f (2 ) f (2 ) 5, 由函数 f (x) 在x 2 处极限存在的充要
自变 x x0的变化过程中,函数值 f (x)无限接近于 A,就
称 A 是函数 f (x)当
x
x0
时
极
限
.
记
高等数学(第三版)-电子教案 5170-2797-高等数学第三版-何春江-电子教案
高等数学(第三版)
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 第10章 第11章 第12章
函数 极限与连续 导数与微分 导数的应用 不定积分 定积分 定积分的应用 常微分方程 空间解析几何与向量代数 多元函数微分学 多元函数积分学 级数
第1章
等函数
第5章
不定积分
第1节 不定积分的概念与性质 第2节 不定积分的积分方法
第6章 定积分
第1节 定积分的概念与性质 第2节 定积分基本公式
第3节 定积分的积分方法
第4节 广义积分
第7章 定积分的应用
第1节 定积分的几何应用
第2节 定积分在物理学中的应用
第8章 常微分方程
第1节 常微分方程的基本概念
第2章 极限与连续
第1节 极限的概念 第2节 极限的运算
第3节 函数的连续性
第3章 导数与微分
第1节 导数的概念 第2节 求导法则 第3节 微分
第4章 导数的应用
第1节 微分中值定理
第2节 洛必达法则
第3节 函数的单调性、极值和最值 第4节 曲线的凹凸性与拐点 第5节 函数图形的描绘 第6节 曲率
第3节 全微分
第4节 多元复合函数与隐函数的微分法 第5节 偏导数在几何上的应用 第6节 二元函数的极值
第11章
多元函数积分学
第1节 二重积分的概念与性质 第2节 二重积分的计算 第3节 二重积分的应用
第12章 级数
第1节 无穷级数的概念与性质
第2节 正项级数及其收敛性
第3节 绝对收敛与条件
第4节 幂级数
第5节 函数展开成幂级数 第6节 傅立叶级数
第2节 一阶微分方程与可降阶的高阶微分方程
高等数学电子教本教材教本教本山东农业大学科技学院资料
若 lim f ( x0 x) f ( x0 )
x0
x
lim ( x0 x0
x) ( x0 )
x
f( x0 ) 存在,
且 f( x0 ) f( x0 ) a,
则 f ( x)在点 x0可导,
等数学》电子教案山东农业大学科技学院
4. 若f ( x0 ) , 且在点 x0的两个单侧导数 符号相反 , 则称点 x0为函数 f ( x)的尖点 (不可导点) .
y
y
y f (x)
o
x
y f (x)
o
x0
x
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例7
讨论函数
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2. 设函数 f ( x)在点 x0连续, 但
lim y lim f ( x0 x) f ( x0 ) ,
x x0
x0
x
称函数 f ( x)在点 x0有无穷导数.(不可导)
例如,
y y 3 x 1
f ( x) 3 x 1,
h0
h
lim[nx n1 n(n 1) x n2h hn1 ] nx n1
h0
2!
即 ( x n ) nx n1 .
更一般地 ( x ) x1 . ( R)
例如,
(
x )
1
11
x2
2
1. 2x
( x 1 ) (1)x 11
i(t) lim q dq . t0 t dt
非均匀的物体:质量对长度(面积,体积)的导 数为物体的线(面,体)密度.
高等数学电子教案(最新版
解决方案
理解向量的基本概念和运算规则,掌握向量的数量积、 向量积、混合积的计算方法;理解空间曲线和曲面的几 何性质,掌握空间曲线和曲面的参数方程和一般方程。
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高等数学的重要性与应用
总结词
高等数学在科学、工程、经济等领域有 着广泛的应用,是许多学科的基础工具 。
VS
详细描述
高等数学在科学研究、工程技术和经济发 展等领域中发挥着重要的作用。它是许多 学科的基础工具,如物理、化学、工程学 、经济学等都需要用到高等数学的知识。 通过学习高等数学,人们能够更好地理解 和分析各种复杂的现象和问题,为科学研 究和技术创新提供支持。
不定积分与定积分
不定积分的概念与性质
不定积分是微分学的逆运算,用于求函数的原函数。不定积分具有一些重要的性质,如线性性质、积 分常数性质等。
定积分的概念与性质
定积分是积分学的核心概念,用于计算平面图形面积和体积等。定积分具有一些重要的性质,如可加 性、区间可加性等。
级数与幂级数
级数的概念与性质
级数是无穷序列的和,分为收敛级数和发散 级数。级数具有一些重要的性质,如正项级 数、交错级数、几何级数等。
重积分与线积分
• 总结词:重积分与线积分是高等数学中的重要概念,它研究的是对积分区域进行积分的方法。 • 详细描述:重积分主要研究的是对二维或更高维度的区域进行积分的方法,而线积分主要研究的是对一维曲线
进行积分的方法。这些积分方法在解决实际问题中具有广泛的应用,如物理学中的质量分布问题、工程学中的 流体动力学问题等都可以用重积分与线积分来解决。 • 总结词:重积分与线积分在解决实际问题中具有广泛的应用,如物理学中的力学和热学等问题;工程学中的机 械设计和流体动力学等问题;经济学中的成本和收益等问题。 • 详细描述:在物理学中,重积分与线积分被广泛应用于描述物体的运动轨迹和质量分布
1-1第一节 映射与函数
学 数
高 等 数 学 电 子 教 案
无限区间:
[a, +∞) = {x a ≤ x}
(−∞, b) = {x x < b}
o
a
x
o
区间长度的定义:
学 数
b
x
两端点间的距离(线段的长度)称为区间的长度.
高 等 数 学 电 子 教 案 3、邻域 、
设a与δ 是两个实数 , 且δ > 0.
数集{x x − a < δ }称为点a的δ 邻域 ,
注:x(自变量), y(函数),f(对应规则), D(定义域), W(值域)这五个要素中, 定义域和对应规则是最重要的 两个要素. 如果两个函数的定义域相同,对应法则也相同, 则这两个函数是相同的。
学 数
高 等 数 学 电 子 教 案
注:1。在定义1中, 对于每一个x, 只能有一个y与它对应, 这种函数称为单值函数;否则为多值函数. 多值函数是一个x值对应二个或二个以上的y值. 2。函数的表示方法: 解析法(公式法),图象法和 列表法
注意:邻域总是开集。
学 数
高 等 数 学 电 子 教 案 二、映射 1、概念
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,则称f 为从X到Y的映射. 记作 f :X→Y . 其中y称为元素x(在映射f下)的像,记作f(x),即y=f(x)
学 数
元素x称为元素y(在映射f下)的原像 集合X称为映射f的定义域,记作Df ,即Df=X
高 等 数 学 电 子 教 案
X中所有元素的像所组成的集合称为映射 f 的值域,记作 Rf或 f(X),即 R f = f ( X ) = { f ( x) | x ∈ X }. 注: 1。构成映射的三个要素: 集合X,即定义域Df =X; 集合Y,即值域的范围:Rf ⊂ Y;
高等数学电子教案
高等数学电子教案(最新版)第一章:函数与极限1.1 函数的概念与性质定义:函数是一种关系,将一个非空数集A中的每一个元素在非空数集B中都有唯一确定的元素和它对应。
函数的性质:单调性、奇偶性、周期性等。
1.2 极限的概念极限的定义:当自变量x趋向于某一数值a时,函数f(x)趋向于某一数值L,我们称f(x)当x趋向于a时的极限为L,记作:lim(f(x),a)=L。
1.3 极限的运算极限的四则运算法则:1)lim(f(x)+g(x),a)=lim(f(x),a)+lim(g(x),a)2)lim(f(x)g(x),a)=lim(f(x),a)lim(g(x),a)3)lim(f(x)/g(x),a)=lim(f(x),a)/lim(g(x),a) (g(x)≠0)4)lim(cu(x),a)=lim(c,a)lim(u(x),a) (c为常数,u(x)可导)1.4 无穷小与无穷大无穷小的定义:当自变量x趋向于某一数值a时,如果存在一个正数M,使得对于任意给定的正数ε,总存在正数δ,使得当0<|x-a|<δ时,都有|f(x)|<M,则称f(x)为无穷小。
无穷大的定义:当自变量x趋向于某一数值a时,如果存在一个正数M,使得对于任意给定的正数ε,总存在正数δ,使得当0<|x-a|<δ时,都有|f(x)|>M,则称f(x)为无穷大。
第二章:导数与微分2.1 导数的定义导数的定义:函数f(x)在x处的导数定义为f'(x)=lim(f(x+Δx)-f(x),Δx)=lim(Δx,0)f'(x+Δx)。
2.2 导数的运算导数的四则运算法则:1)(f(x)+g(x))'=f'(x)+g'(x)2)(f(x)g(x))'=f(x)g'(x)+f'(x)g(x)3)(f(g(x)))'=f'(g(x))g'(x)4)(cu(x))'=c'u(x)+cu'(x) (c为常数,u(x)可导)2.3 微分微分的定义:函数f(x)在x处的微分定义为df(x)=f'(x)Δx。
医用高等数学教案第一章
二、初等函数
1.基本初等函数 基本初等函数 (1)常函数 y = c ( c 是实数 ); )
y = x α (α 为任意实数 ); (2)幂函数 )
3) (3)指数函数
y = a x ( a > 0 , a ≠ 1 );
2
解
x x2 1− x = x , g[ g ( x )] = g[ f ( x )] = 2 x 1− x 1− 2x 1− 1− x
x 2 f [ g( x )] = ( ) , f [ f ( x )] = ( x 2 ) 2 = x 4 1− x
可见,复合顺序是关键.另外,要注意: 可见,复合顺序是关键.另外,要注意:若经过变 量代入后,复合函数的定义域为空集, 量代入后,复合函数的定义域为空集,则此复合函数无 意义,或者说它们不能复合. 意义,或者说它们不能复合.
x
x
x
x
y = f (x)
因变量
x∈D
自变量
的所有对应值的集合则称为函数的值域. 域.而因变量 y 的所有对应值的集合则称为函数的值域 注意1 在实际问题中,定义域是由实际问题决定的. 注意 在实际问题中,定义域是由实际问题决定的.
D是自变量 x的所有允许值的集合,称为函数的定义 的所有允许值的集合,
第一章
第一节
函数和极限
函数
一、函数的概念 二、初等函数 三、分段函数 四、函数的几种简单性质
一、函数的概念
1.常量与变量 在某过程中始终保持同一数值的量称为常量, 在某过程中始终保持同一数值的量称为常量, 常量 而在过程中可取不同数值的量称为变量. 而在过程中可取不同数值的量称为变量. 变量 一个量究竟是常量还是变量,不是绝对的, 注意 一个量究竟是常量还是变量,不是绝对的,要 根据具体过程和条件来确定. 根据具体过程和条件来确定. 例如:人的身高 在研究少儿发育成长的过程中是 例如:人的身高,在研究少儿发育成长的过程中是 常量;而在研究成人的健康状况时通常是变量. 常量;而在研究成人的健康状况时通常是变量.
高等数学电子教案word
高等数学电子教案word【篇一:同济第六版《高等数学》教案word版-第01章函数与极限】第一章函数与极限教学目的:1、理解函数的概念,掌握函数的表示方法,并会建立简单应用问题中的函数关系式。
2、了解函数的奇偶性、单调性、周期性和有界性。
3、理解复合函数及分段函数的概念,了解反函数及隐函数的概念。
4、掌握基本初等函数的性质及其图形。
5、理解极限的概念,理解函数左极限与右极限的概念,以及极限存在与左、右极限之间的关系。
6、掌握极限的性质及四则运算法则。
7、了解极限存在的两个准则,并会利用它们求极限,掌握利用两个重要极限求极限的方法。
8、理解无穷小、无穷大的概念,掌握无穷小的比较方法,会用等价无穷小求极限。
9、理解函数连续性的概念(含左连续与右连续),会判别函数间断点的类型。
10、了解连续函数的性质和初等函数的连续性,了解闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值和最小值定理、介值定理),并会应用这些性质。
教学重点:1、复合函数及分段函数的概念;2、基本初等函数的性质及其图形;3、极限的概念极限的性质及四则运算法则;4、两个重要极限;5、无穷小及无穷小的比较;6、函数连续性及初等函数的连续性;7、区间上连续函数的性质。
教学难点:1、分段函数的建立与性质;2、左极限与右极限概念及应用;3、极限存在的两个准则的应用;4、间断点及其分类;5、闭区间上连续函数性质的应用。
1. 1 映射与函数一、集合1. 集合概念集合(简称集): 集合是指具有某种特定性质的事物的总体. 用a, b, c….等表示.元素: 组成集合的事物称为集合的元素. a是集合m的元素表示为a m.集合的表示:列举法: 把集合的全体元素一一列举出来.例如a={a, b, c, d, e, f, g}.描述法: 若集合m是由元素具有某种性质p的元素x的全体所组成, 则m可表示为 a={a1, a2, ? ? ?, an},m={x | x具有性质p }.例如m={(x, y)| x, y为实数, x2+y2=1}.几个数集:n表示所有自然数构成的集合, 称为自然数集.n={0, 1, 2, ? ? ?, n, ? ? ?}. n+={1, 2, ? ? ?, n, ? ? ?}.r表示所有实数构成的集合, 称为实数集.z表示所有整数构成的集合, 称为整数集.z={? ? ?, -n, ? ? ?, -2, -1, 0, 1, 2, ? ? ?, n, ? ? ?}.q表示所有有理数构成的集合, 称为有理数集.p q={|p∈z,q∈n+且p与q互质} q子集: 若x∈a, 则必有x∈b, 则称a是b的子集, 记为a?b(读作a包含于b)或b?a .如果集合a与集合b互为子集, a?b且b?a, 则称集合a与集合b相等, 记作a=b.若a?b且a≠b, 则称a是b的真子集, 记作a?≠b . 例如, n?≠z?≠q?≠r.不含任何元素的集合称为空集, 记作?. 规定空集是任何集合的子集.2. 集合的运算设a、b是两个集合, 由所有属于a或者属于b的元素组成的集合称为a与b的并集(简称并), 记作a?b, 即a?b={x|x∈a或x∈b}.设a、b是两个集合, 由所有既属于a又属于b的元素组成的集合称为a与b的交集(简称交), 记作a?b, 即a?b={x|x∈a且x∈b}.设a、b是两个集合, 由所有属于a而不属于b的元素组成的集合称为a与b的差集(简称差), 记作a\b, 即a\b={x|x∈a且x?b}.如果我们研究某个问题限定在一个大的集合i中进行, 所研究的其他集合a都是i的子集. 此时, 我们称集合i为全集或基本集. 称i\a为a 的余集或补集, 记作ac.集合运算的法则:设a、b、c为任意三个集合, 则(1)交换律a?b=b?a, a?b=b?a;(2)结合律 (a?b)?c=a?(b?c), (a?b)?c=a?(b?c);(3)分配律 (a?b)?c=(a?c)?(b?c), (a?b)?c=(a?c)?(b?c);(4)对偶律 (a?b)c=ac ?bc, (a?b)c=ac ?bc.(a?b)c=ac ?bc的证明:x∈(a?b)c?x?a?b?x?a且x?b?x∈a c且x∈bc ?x∈ac ?bc, 所以(a?b)c=ac ?bc.直积(笛卡儿乘积):设a、b是任意两个集合, 在集合a中任意取一个元素x, 在集合b 中任意取一个元素y, 组成一个有序对(x, y), 把这样的有序对作为新元素, 它们全体组成的集合称为集合a与集合b的直积, 记为a?b, 即 a?b={(x, y)|x∈a且y∈b}.例如, r?r={(x, y)| x∈r且y∈r }即为xoy面上全体点的集合, r?r常记作r2.3. 区间和邻域有限区间:设ab, 称数集{x|axb}为开区间, 记为(a, b), 即(a, b)={x|axb}.类似地有[a, b] = {x | a ≤x≤b }称为闭区间,[a, b) = {x | a≤xb }、(a, b] = {x | ax≤b }称为半开区间.其中a和b称为区间(a, b)、[a, b]、[a, b)、(a, b]的端点, b-a称为区间的长度.无限区间:[a, +∞) = {x | a≤x }, (-∞, b] = {x | x b } , (-∞, +∞)={x | | x | +∞}.区间在数轴上的表示:邻域: 以点a为中心的任何开区间称为点a的邻域, 记作u(a).二、映射1. 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, 则称f为从x 到y的映射, 记作f : x→y ,其中y称为元素x(在映射f下)的像, 并记作f(x), 即y=f(x),而元素x称为元素y(在映射f下)的一个原像; 集合x称为映射f的定义域, 记作d f, 即d f=x ;x中所有元素的像所组成的集合称为映射f的值域, 记为r f, 或f(x), 即r f=f(x)={f(x)|x∈x}.需要注意的问题:(1)构成一个映射必须具备以下三个要素: 集合x, 即定义域d f=x; 集合y, 即值域的范围: r f ?y; 对应法则f, 使对每个x∈x, 有唯一确定的y=f(x)与之对应.(2)对每个x∈x, 元素x的像y是唯一的; 而对每个y∈r f, 元素y的原像不一定是唯一的; 映射f的值域r f是y的一个子集, 即r f ?y, 不一定r f=y .例1设f : r→r, 对每个x∈r, f(x)=x2.显然, f是一个映射, f的定义域d f=r, 值域r f ={y|y≥0}, 它是r的一个真子集. 对于r f 中的元素y, 除y=0外, 它的原像不是唯一的. 如y=4的原像就有x=2和x=-2两个.例2设x={(x, y)|x2+y2=1}, y={(x, 0)||x|≤1}, f : x →y, 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, f的定义域d f=x, 值域r f =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周上的点投影到x轴的区间[-1, 1]上.(3) f :[-, ]→[-1, 1], 对每个x∈[-, ], f(x)=sin x . 2222f是一个映射, 定义域d f =[-, ], 值域r f =[-1, 1]. 22满射、单射和双射:设f是从集合x到集合y的映射, 若r f =y, 即y中任一元素y都是x 中某元素的像, 则称f为x到y上的映射或满射; 若对x中任意两个不同元素x 1≠x 2, 它们的像f(x 1)≠f(x 2), 则称f为x到y的单射; 若映射f既是单射, 又是满射, 则称f为一一映射(或双射).上述三例各是什么映射?2. 逆映射与复合映射设f是x到y的单射, 则由定义, 对每个y∈r f , 有唯一的x∈x, 适合f(x)=y, 于是, 我们可定义一个从r f 到x的新映射g, 即g : r f →x,对每个y∈r f , 规定g(y)=x, 这x满足f(x)=y. 这个映射g称为f的逆映射, 记作f -1, 其定义域df-1=r f , 值域rf-1=x .按上述定义, 只有单射才存在逆映射. 上述三例中哪个映射存在逆映射?设有两个映射g : x→y 1,f : y 2→z,其中y 1?y 2. 则由映射g和f可以定出一个从x到z的对应法则, 它将每个x∈x映射成f[g(x)]∈z . 显然, 这个对应法则确定了一个从x 到z的映射, 这个映射称为映射g和f构成的复合映射, 记作f o g, 即f o g: x →z,(f o g)(x)=f[g(x)], x∈x .应注意的问题:映射g和f构成复合映射的条件是: g的值域r g必须包含在f的定义域内, r g?d f . 否则, 不能构成复合映射. 由此可以知道, 映射g和f 的复合是有顺序的, f o g有意义并不表示g o f也有意义. 即使f o g 与g o f都有意义, 复映射f o g与g o f也未必相同.例4 设有映射g : r→[-1, 1], 对每个x∈r, g(x)=sin x,映射f : [-1, 1]→[0, 1], 对每个u∈[-1, 1], f(u)=-u2.则映射g和f构成复映射f o g: r→[0, 1], 对每个x∈r, 有(f g)(x)=f[g(x)]=f(sinx)=-sin2x=|cosx|.三、函数1. 函数概念定义设数集d?r, 则称映射f : d →r为定义在d上的函数, 通常简记为y=f(x), x∈d,其中x称为自变量, y称为因变量, d称为定义域, 记作d f, 即d f=d.应注意的问题:记号f和f(x)的含义是有区别的, 前者表示自变量x和因变量y之间的对应法则, 而后者表示与自变量x对应的函数值. 但为了叙述方便,习惯上常用记号“f(x), x∈d”或“y=f(x), x∈d”来表示定义在d上的函数, 这时应理解为由它所确定的函数f .函数符号: 函数y=f(x)中表示对应关系的记号f也可改用其它字母, 例如“f”, “?”等. 此时函数就记作y=? (x), y=f(x).函数的两要素:函数是从实数集到实数集的映射, 其值域总在r内, 因此构成函数的要素是定义域d f及对应法则f . 如果两个函数的定义域相同, 对应法则也相同, 那么这两个函数就是相同的, 否则就是不同的.函数的定义域:函数的定义域通常按以下两种情形来确定: 一种是对有实际背景的函数, 根据实际背景中变量的实际意义确定.求定义域举例:1 求函数y=-x2-4的定义域. x要使函数有意义, 必须x≠0, 且x2 - 4≥0.解不等式得| x |≥2.所以函数的定义域为d={x | | x |≥2}, 或d=(-∞, 2]?[2, +∞]).单值函数与多值函数:【篇二:同济第六版《高等数学》教案word版-第02章导数与微分】第二章导数与微分教学目的:1、理解导数和微分的概念与微分的关系和导数的几何意义,会求平面曲线的切线方程和法线方程,了解导数的物理意义,会用导数描述一些物理量,理解函数的可导性与连续性之间的的关系。
高等数学 第六版 1-1函数
x1 , x2 R ,
f ( x1 ) f ( x1 x2 ) < x1 x1 x2 f ( x2 ) f ( x1 x2 ) < x2 x1 x2
f ( x) L.
注:(1)界是不惟一的; (2)上述定义中的“≤”与“≥”可去掉等号. (3)可定义函数在定义域D的某子集上有(无)界的定义.
1 1 例4. 证明函数 f ( x) sin 在(0,1]上无界. (P42第7题) x x 1 证: M 0, 取 x , (M ] 1 2 [ ) 而 f ( x) [ M ] 1 >M , 所以f (x)在(0,1]上无界. ( ) 2
狄里克雷函数
1, 0,
x 为有理数 x 为无理数
例6. 证明函数f(x)=xcosx不是周期函数. (P22 13(4)) 证: 设T(>0)是函数的周期, 则f(x+T)= f(x)
即(x+T)cos(x+T) =xcosx 令x=0得, TcosT=0,得cosT=0.矛盾,所以f(x)不是周期函数.
(1) (2)
即
f ( x1 )( x1 x2 )< x1 f ( x1 x2 )
(1)′
(2)′ f ( x2 )( x1 x2 )< x2 f ( x1 x2 ) 两式相加得 [ f ( x1 ) f ( x2 )]( x1 x2 )< ( x1 x2 ) f ( x1 x2 ) 约去 x1 x2 得: f ( x1 ) f ( x2 )< f ( x1 x2 ). (3) 奇偶性 (定义略) 例5. 证明定义在(-a,a)上的函数f(x),必定可以表示为奇函 数与偶函数的和. 证: 设 f ( x) 表示成(-a,a)上的奇函数g(x)与偶函数h(x)的和 即 f ( x) g ( x) h( x) 解得 h( x) 1 [ f ( x) f ( x)]
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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 I上 对任 于 x 1 及 x 2 意 ,区 当 x 1 两 x 2 间 时 , 点 恒 ( 2 )f有 (x 1 ) f(x 2 ), 则称函 f(x)在 数区 I上 间是单调 ; 减少的
-x f(x)
y
o 奇函数
yf(x)
f (x)
xx
4.函数的周期性:
设函f数 (x)的定义D 域, 如为果存在一个不为零的
数 l,使得对 x于 D ,(x 任 l)D 一 .则称 f(x)为周
期函 ,l称 数 f为 (x)的周 .且 期 f(xl)f(x)恒成 .
(通常说周期函数的周期是指其最小正周期).
y
y
f (x)
f (x)
g(x)
o
x
g(x)
o
x
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.
例,如 f(x) 2 xx 2 1 1,,
x0 x0
yx2 1
y2x1
例1 一列火车运行时每小时的费用由两部分组成,
一部分是固定费用a,另一部分与火车的平均速度x 的立方成正比(比例系数k),用y表示一列火车连 续运行路程s所需的总费用,试将y表示成x的函数。
5.绝对值: a aa
a0 a0
运算性质:
abab;
(a 0)
a
a ;
bb
a b a b a b .
绝对值不等式:
xa(a0)
axa ;
xa(a0)
xa或 x a;
二、函数概念
例 圆内接正多边形的周长
S3
S4
Sn
2nrsin n
n 3 ,4 ,5 ,
S5
S6
圆内接正n 边形
O
r
n
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 xD, 变 量 y按 照 一 定 法 则 总 有
数 {xx 集 a } 称a 的 为 邻 ,点 域
点a叫做这邻域的中心, 叫做这邻域的半径.
U ( a ) { x a x a } .
a
a
a x
点a的去心 邻的 域 , 记作 U0(a).
U ( a ) { x 0 x a } .
4.常量与变量: 在某过程中数值保持不变的量称为常量, 而数值变化的量称为变量. 注意 常量与变量是相对“过程”而言的. 常量与变量的表示方法: 通常用字母a, b, c等表示常量, 用字母x, y, t等表示变量.
1.函数的有界性:
若 X D , M 0 , x X ,有 f ( x ) M 成 ,
则称f(函 x)在 X 数 上有 .否界 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.函数的单调性:
设 函 数 f( x ) 的 定 义 域 为 D ,区 间 I D ,
如果 I上 对任 于 x 1 及 x 2 意 ,区 当 x 1 两 x 2 间 时 , 点 恒 ( 1 )f有 (x 1 ) f(x 2 ),
3l 2
l 2
l 2
3l 2
四、反函数
y
函y数 f(x)
y
反函 x数 (y)
y0
W
y0
W
o
x0
xo
x0
x
D
D
y 反函 y 数 (x)
Q(b,a)
直接函 yf数 (x)
o
P(a,b)
x
直接函数与反函数的图形关于直线 yx对称.
谢谢您 聆听
Thank you
确 定 的 数 值 和 它 对 应 , 则 称 y是 x的 函 数 , 记 作
yf(x) 数集D叫做这个函数的定义域
因变量
自变量
当 x 0 D 时 ,称 f(x 0)为函 x 0 处 数的 在 . 函 点
函数值全体组成的数集 W{yyf(x),xD}称为函数的 . 值域
函数的两要素: 定义域与对应法则.
( x D x0)
对应法则f
(
W
y f (x0)
自变量
)
因变量
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.
例如 y, 1x2 例如y, 1
1x2
D:[1,1] D:(1,1)
如果自变量在定 y
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 W
数叫做单值函数,否
y
(x, y)
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
(3) 狄利克雷函数
yD(x)10
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
(4) 取最值函数
y mf( a x )g x ,(x ){}y mf(ix )n g ,(x ) {}
y
y f (x)
f ( x1)
f (x2 )
o
x
I
3.函数的奇偶性:
设 D 关于原 , 对 点 x 于 对 D , 有 称 f( x ) f(x ) 称f(x)为偶函 ; 数
y yf(x)
f(x)
f (x)
-x o x
x
偶函数
设 D 关于原 , 对 点 于 x对 D , 有 称 f( x ) f(x ) 称f(x)为奇函 ; 数
解 :火 车 连 续 运 行 路 程 s所 需 的 时 间 为 s x
所 需 的 总 费 用 为 :
y s (a kx3) x
asksx2,(0x) x
例2
设 f(x) x2x 2x
x0,求f(x). x0
(x)2 x0
解
f(x) (x)2(x) x0
x2 x 0
x
2
x
x0
三、函数的特性
则叫与多值函数.
o
x
x
例 如 , x 2 y 2 a 2 是 多 值 函 数 . D
定义: 点C 集 {x (,y)yf(x)x ,D }称为
函y数 f(x)的图 . 形
几个特殊的函数举例
(1) 符号函数
y
1 当x0 ysgnx 0 当x0
1 当x0
1
o
x
-1
xsgxn x
(2) 取整函数 y=[x]
高等数学电子教案1-1
{xaxb} 称为半开区间, 记作 [a,b)
{xaxb} 称为半开区间, 记作 (a,b]
有限区间
[a,) {xax} (,b ){xxb }
无限区间
oa
x
ob
x
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.
3.邻域: 设 a与 是两个 , 且 实 0.数