Краткие теоретические сведения
1. Перечень основных глобальных характеристик числовой функции:
- ООФ и ОЗФ;
- нули и промежутки знакопостоянства функции;
- четность, нечетность функции;
- периодичность;
- промежутки монотонности функции;
- локальные экстремумы функции;
- наибольшее и наименьшее значение функции;
- ограниченность функции.
2. Нули и промежутки знакопостоянства функции
:
- множество нулей функции:
;
- промежутки знакоположительности функции:
;
- промежутки знакоотрицательности функции:
.
3. Четность, нечетность функции
:
Функция
называется четной, если выполняются два условия:
1) её ООФ симметрична относительно точки x=0,
2) f(-x) = f(x) при
.
График четной функции имеет осевую симметрию относительно оси функции.
Функция
называется нечетной, если выполняются два условия:
1) её ООФ симметрична относительно точки x=0,
2) f(-x) = -f(x) при
.
График нечетной функции имеет центральную симметрию относительно начала координат.
4. Периодичность функции:
Функция
называется периодической,если существует числоT>0, такое что выполняется равенство
при
ООФ.
Наименьшее из чисел T называется наименьшим периодом; любой промежуток длины T называется основным промежутком для периодической функции.
5. Промежутки монотонности функции:
Интервал
называется промежутком монотонности функции
, если на этом промежутке функция только монотонно возрастает
или только монотонно убывает
.
Краткие определения монотонно возрастающей и монотонно убывающей функции:
при
, будет
;
при
, будет
.
6. Локальные экстремумы функции:
Локальные экстремумы функции
- это есть локальные минимумы функции
и локальные максимумы функции
.
Локальный максимумфункции
- это значение функции в точке максимума:
,
- точка max; локальный минимумфункции
- это значение функции в точке минимума:
,
- точка min.
Точка максимумафункции
- это точка
ООФ, для которой можно указать окрестность
, такую что
при
; точка минимумафункции
- это точка
ООФ, для которой можно указать окрестность
, такую что
при
.
7. Наибольшее и наименьшее значения функции:
Наибольшим и наименьшим значениями функции
называются экстремумы множества её значений:
,
.
8. Ограниченность функции:
Функция
называется ограниченной, если ограничено множество Y её значений, при этом
.
9. Простейшие преобразования графика функции
:
1)
- сдвиг по оси аргумента на a единиц;
2)
- сдвиг по оси функции на A единиц;
3)
- сжатие по оси аргумента в a раз;
4)
- растяжение по оси функции в A раз;
5)
- зеркальное отражение относительно оси функции (изменение направления на оси аргумента);
6)
- зеркальное отражение относительно оси аргумента (изменение направления на оси функции);
7)
- функция всегда четная, график
,
остается на месте и симметрично относительно оси Oy отражается на
;
8)
- функция принимает только неотрицательные значения; части графика
, на которой
, остаются на месте; части графика
, на которых
, отражаются симметрично относительно оси Ox.
10. Образ и прообраз множества при отображении заданной функцией:
Если задана функция
и выделено множество
, то множество
называется образом множества E при отображении функцией
. При этом множество E называется прообразом множество G при том же отображении
.
Аудиторные задания
Задача 1
Для функции
найдите множество нулей
, область положительности
и область отрицательности
:
1)
2)
; 3)
.
Ответы: 1) 
2)
;
3)
.
Задача 2
Функцию
исследуйте на чётность:
1)
; 2)
; 3)
;
4)
; 5)
; 6)
;
7)
; 8)
; 9)
.
Ответы: 1) четная; 2) ни четная, ни нечетная; 3) нечетная;
4) ни четная, ни нечетная; 5) нечетная; 6) четная;
7) четная; 8) ни четная, ни нечетная; 9) ни четная, ни нечетная;
Задача 3
Постройте график заданной функции y = f(x) и опишите её глобальные характеристики; найдите множество
, которое является образом, заданного множества E при отображении y = f(x), и укажите, является ли отображение
биекцией:
1)
2)
3) 
4)
5)
.
Ответы: 1)
биекцией не является;
2)
является биекцией;
3)
биекцией не является;
4)
является биекцией;
5)
биекцией не является.
Задания для домашнего выполнения
Задача 1
Функцию
исследуйте на чётность:
1)
; 2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
Задача 2
Постройте график периодической функции с указанным периодом T, которая задана формулой на основном промежутке длиной T:
1)
; 2)
; 3)
.
Задача 3
Постройте графики следующих функций и запишите их основные характеристики:
1)
; 2)
; 3)
; 4)
;
5)
.
Задача 4
Постройте графики следующих функций, используя простейшие преобразования графиков; в ответ запишите множество
, если множество
задано; укажите, является ли отображение
биекцией:
1)
; 2)
; 3)
;
4)
; 5)
; 6)
;
7)
.
Ответы к задачам для домашнего выполнения
Задача 1
1) ни четная, ни нечетная; 2) четная; 3) ни четная, ни нечетная; 4)нечетная; 5) нечетная.
Задача 2
| 1) |
|
| 2) |
|
| 3) |
|
Задача 3
1)
| ООФ: ;
ОЗФ: ;
, , ;
функция ни четная, ни нечетная, непериодическая; промежутки монотонности: при ; локальных экстремумов нет;
, не ; , , функция не является ограниченной, но ограничена снизу.
|
2)
| ООФ: ; ОЗФ: ;
, , ;
функция ни четная, ни нечетная, непериодическая; промежутки монотонности: при и при , при и при ; локальные экстремумы: при x=0 и при x=1, при ; не , ; , , функция не явл. огр., но огр. сверху.
|
3)
| ООФ: ; ОЗФ: ;
, , ;
функция нечетная, непериодическая; промежутки монотонности: при ; локальных экстремумов нет; и не ; , , функция не является ограниченной ни сверху, ни снизу.
|
4)
| ООФ: ; ОЗФ: ;
, , ;
функция ни четная, ни нечетная, непериодическая; промежутки монотонности: при , при и при ; локальные экстремумы: при ; , не ; , , функция не является ограниченной, но ограничена снизу.
|
5)
| ООФ: ;
ОЗФ: ;
,
, ;
|
функция ни чет., ни нечет.; функция периодическая с наименьшим периодом ; промежутки монот.: при , при ; локальные экстремумы: при ; , ;
, , функция является ограниченной.
|
Задача 4
1)
, отображение
является биекцией;
2)
, отображение
не является биекцией;
3)
, отображение
является биекцией;
4)
, отображение
не является биекцией;
5)
, отображение
является биекцией;
6)
, отображение
не является биекцией;
7)
, отображение
не является биекцией.
Занятие 10. Нахождение обратной функции
Цель занятия:
1) отработать полное решение задачи о нахождении функции, обратной к данной функции (существование, нахождение, график, ООФ, ОЗФ обеих функций);
2) провести консультирование по 0 варианту контрольной работы № 1
;
ОЗФ:
;
,
,
;
функция ни четная, ни нечетная, непериодическая; промежутки монотонности:
при
; локальных экстремумов нет;
,
не
;
,
, функция не является ограниченной, но ограничена снизу.
;
,
,
;
функция ни четная, ни нечетная, непериодическая; промежутки монотонности:
при
и при
,
и при
; локальные экстремумы:
при x=0 и при x=1,
при
;
не
;
,
, функция не явл. огр., но огр. сверху.
;
,
,
;
функция нечетная, непериодическая; промежутки монотонности:
; локальных экстремумов нет;
не
,
, функция не является ограниченной ни сверху, ни снизу.
; ОЗФ:
;
,
;
функция ни четная, ни нечетная, непериодическая; промежутки монотонности:
,
; локальные экстремумы:
при
;
,
, функция не является ограниченной, но ограничена снизу.
;
,
,
; промежутки монот.:
,
; локальные экстремумы:
при
;
;
,