四类具有特殊性质的函数

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

§1 . 2四类具有特殊性质的函数

(一)教学目的:

理解函数的有界性、单调性、奇偶性、周期性的概念,并会判断函数是否具有这些性质.

(二)教学内容:

函数的有界性、单调性、奇偶性、周期性的概念及判断方法. 基本要求:正确理解和掌握函数有界性、单调性、奇偶性、周期性的概念,掌握其判断方法.

(三)教学重点:

有界函数、单调函数、奇函数、偶函数、周期函数.

(四)教学难点:

有界函数的概念

教学建议:

(1)重点是通过对函数的有界性的分析,培养学生了解研究抽象函数性质的方法.

(2) 本节的难点是要求用分析的方法定义函数的无界性.

(五)教学方法:

以课堂讲授为主,辅以课堂讨论、提问、练习。

(六)计划课时:2课时.

(七)教学过程:

在本节中,我们将介绍以后常用的几类具有某些特性的函数,即有界函数、单调函数、奇函数、偶函数、周期函数。其中,除有界函数外,其它几个函数的概念在中学已经学习过,在此简单复习一下(参考课本12-13页)。

一、 有界函数

1、定义 设函数)(x f 在数集A 有定义。若函数值的集合{}A x x f A f ∈=)()(有上界(有下界、有界),则称函数)(x f 在A 有上界(有下界、有界),否则称函数)(x f 在A 无上界(无下界、有

无界).列表如下:

注意:函数)(x f 在数集A 有上界(有下界、有界)必有无限多个上界(无限多个下界、无限多个界)。

2、函数)(x f 在区间[]b a ,有界的几何意义:函数)(x f 在区间[]b a ,上的图像位于以二直线M y M y -==与为上、下边界的带形区域之内,如右下图:

3、举例如下

例1、正弦函数x y x y cos sin ==余弦函数与在R 有

界,如下图所示:

说明:1cos 1sin ,,01≤≤∈∀>=∃x x R x M 与有

例2、反正切函数x y arctan =与反余切函数x arc y cot =在R 有界,如x

下图所示: 说明:2arctan ,,02π

π

<∈∀>=∃x R x M 有,

ππ<∈∀>=∃x arc R x M cot ,,0有.

例3、数列⎭

⎬⎫⎩⎨⎧-+2)1(1n 与⎭⎬⎫⎩⎨⎧+n n 1有界. 说明:有,,01+∈∀>=∃N n M 12

)1(1≤-+n

; 有,,02+∈∀>=∃N n M 21≤+n n .

例4、指数函数)1,0(≠>=a a a y x 在R 有下界无上界.如图 对数函数)1,0(log ≠>=a a x y a 在区间),0(+∞既无上界也无下界.如图

说明:1)、

0),1,0(,,0>≠>∀∈∀=∃x a a a a R x P 有,即指数函数x a y =在R 有下界

2)、q a R x q q x

q >∈∃>∀有,,0 3)、同理可证,)1,0(≠>∀a a a , 对数函数x y a l o g =在区间),0(+∞既无上界也无下界.

例5、数列{}n 有下界无上界;数列{}n n )1(-既无上界也无下界.

说明:1)、,1≤∀a 都是数列{}n 的下界;

b n N n b >∈∃>∀+00,,0有,即数列{}n 有下界无上界.

2)、⎪⎩⎪⎨⎧-<+-=+-∈∃>=-∈∃>∀+++.)12()12()1(,,22)1(,,0122b k k N k b k k N k b k k 有有.

即数列{}n n )1(-既无上界也无下界.

二、 单调函数

1、定义 设函数)(x f 在数集A 有定义.若A x x ∈∀21,,且21x x <,有 )()(21x f x f < ))()((21x f x f >,

称函数)(x f 在A 严格增加(严格减少).上述不等式若改为

)()(21x f x f ≤ ))()((21x f x f ≥,

则称函数)(x f 在A 单调增加(单调减少).

说明: 1)函数)(x f 在A 严格增加、严格减少与单调增加、单调减少统称为函数)(x f 在A 单调;2)严格增加、严格减少统称为严格单调;3)若A 是区间,则称此区间为函数)(x f 的单调区间.

2、举几个单调函数的例子

例6. 1) 指数函数x a y =:当1>a 时,在R 严格增加;当 10<

2) 对数函数x y a log =:当1>a 时,在区间),0(+∞严格增加; 当 10<

3) 反正切函数x y arctan =在R 严格增加,如图

4) 反余切函数x arc y cot =在R 严格减少,如图

5) 反正弦函数x y arcsin =的值域限定在闭区间⎥⎦

⎤⎢⎣⎡-2,2ππ上,称为反正弦函数的主值,则反正弦函数x y arcsin =在区间[]1,1-严格增加,如图

6) 反余弦函数x y arccos =的值域限定在闭区间[]π,0上,称为反余弦函数的主值,则反余弦函数x y arccos =在区间[]1,1-严格减少,如图 例7. 函数[]x y =与x y sgn =在R 都是单调增加(注意:并不是严格增加),

如下图所示:

说明: R x x ∈∀21,,且21x x <,有

[][]21x x ≤ 与 21sgn sgn x x ≤.

例8. 数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-n n 1,{}!n ,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-21n 都是严格增加;数列

⎭⎬⎫⎩⎨⎧n 1,⎭⎬⎫⎩⎨⎧+n n 1,{}n -都是严格减少.

三、 奇函数与偶函数

1、定义 设函数)(x f 定义在数集A.若A x ∈∀有A x ∈-,且

)()(x f x f -=- ()()(x f x f =-),

则称函数)(x f 是奇函数(偶函数).

说明:1)奇函数的图像关于原点对称.如果点),(00y x 在奇函数)(x f y =的图像上,即)(00x f y =,故有

000)()(y x f x f -=-=-,

即),(00y x --也在奇函数)(x f y =的图像上,如下图所示.

相关文档
最新文档