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《廣州大學(xué)版高數(shù)1.1課件.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第一章函數(shù)與極限關(guān)于微積分的三個問題:一.微積分的典型問題是什么?二.這些問題要用什么方法解決?三.微積分產(chǎn)生的歷史背景是什么?前言一元微積分的兩個典型幾何問題:1、平面圖形的面積問題;2、平面曲線的切線斜率問題.例求拋物線y=x2,直線x=1與x軸圍成的圖形的面積.1x0yy=x210xyy=x21、變速直線運動的速度;2、變速直線運動的路程.一元微積分兩個典型的力學(xué)問題:解決的方法:用極限微積分產(chǎn)生的歷史背景:十七世紀(jì)的歐洲,正處于工業(yè)革命時期,航海,造船,運河,渠道的修建及各種機(jī)械都在發(fā)展。造船業(yè)需要處理面積,體積,力矩,重心等的這一切促使人們尋
2、求研究物體的運動變化,曲線一般數(shù)學(xué)方法。天體運動需要研究變速運動。一般數(shù)學(xué)方法,產(chǎn)生了微積分。圖形的開普勒行星運動的三大定律:(1)、行星沿橢圓軌道圍繞太陽運動,太陽位于橢圓的一個焦點;(2)、行星和太陽之間的聯(lián)線,在相等的時間內(nèi)掃過橢圓的面積相等.行星離太陽越近,速度越快,離太陽越遠(yuǎn)速度越慢.(3)、行星在橢圓軌道運行一周的時間的平方,正比于橢圓長半軸的平方.數(shù)學(xué)源于現(xiàn)實,且用于現(xiàn)實。愛因斯坦:“只有熱愛才是最好的老師?!痹O(shè)x和y是兩個變量.如果對于變量x在其取值范圍D內(nèi)任意取定的一個數(shù)值,變量y按照某一法則總有確定的數(shù)值和它對應(yīng),則稱y是x的函數(shù),
3、記作y=f(x).并稱x為自變量,y為因變量.Wyx0Dy=f(x)yx1、定義:自變量x的取值范圍D稱為函數(shù)的定義域.全體函數(shù)值所成的集合W稱為函數(shù)的值域.W={y
4、y=f(x)x?D}即:·一、函數(shù)第一節(jié)函數(shù)及其表示2、函數(shù)定義中的兩個要素:⑴定義域及其求法?在實際問題中,函數(shù)的定義域由自變量的實際意義確定.例如:圓面積y=?x2,定義域D=(0,+?)是根據(jù)圓的半徑x>0確定的.?若不考慮實際意義,而抽象地研究用算式表達(dá)的函數(shù)時,函數(shù)的定義域就是自變量所能取的,使算式有意義的一切實數(shù)值.例如:y=?x2,定義域為R.鄰域:設(shè)?是某個正數(shù),以點a為
5、中心的開區(qū)間(a-?,a+?)稱為點a的?鄰域,記作U(a,?).即U(a,?)={x
6、a-?7、
8、x-a
9、}點a稱為該鄰域的中心,?稱為該鄰域的半徑.點a的鄰域在不需要強(qiáng)調(diào)半徑時,簡記為U(a).0a-?a+?xa0a-?a+?xa去心鄰域:將鄰域的中心去掉后所得集合稱為點a的去心鄰域記作即:稱開區(qū)間 為點a的左鄰域; 為點a的右鄰域.U(a,?)={x
10、0<
11、x-a
12、}=(a-?,a)∪(a,a+?)o⑵對應(yīng)法則在解析式表示的函數(shù)中f()表示一種“運算框架”.例如:y=f(x)=2x2+1即f()=2()2+1f(x0+1
13、)=2(x0+1)2+1f[f(x)]=2[f(x)]2+1=2?(2x2+1)2+1對于定義域中的任意一個x,對應(yīng)的函數(shù)值都是唯一的,這種函數(shù)稱為單值函數(shù),否則稱多值函數(shù).以后凡是沒有特別說明,函數(shù)都是單值函數(shù).兩個函數(shù)是否相同,與其變量的記號無關(guān),也不取決于其對應(yīng)規(guī)律的表達(dá)式,而決定于:?定義域是否相同;?當(dāng)自變量給定后,所對應(yīng)的因變量的值是否相同.例如:函數(shù)與函數(shù)及是同一個函數(shù).rx-r0y?????當(dāng)x?。璻,r時,對應(yīng)的函數(shù)值只有一個當(dāng)x?(-r,r),對應(yīng)的值例如:x2+y2=r2x3、函數(shù)的表示法⑴公式法例如:A=?r2⑵表格法例如:平方
14、表、三角函數(shù)表、對數(shù)表等都是用表格表示函數(shù)關(guān)系.例狄利克雷函數(shù)就不能作出幾何圖形.Dirichlet1805—1859⑶圖示法例1:絕對值函數(shù)xx≥0y=
15、x
16、=-xx<0定義域D=(-?,+?)值域W=[0,+?)y=
17、x
18、0yx例2:符號函數(shù)1當(dāng)x>0y=sgnx=0當(dāng)x=0-1當(dāng)x<0定義域D=(-?,+?)值域W={-1,0,1}01y=sgnx-1yx?分段函數(shù):在定義域的不同取值范圍內(nèi),用不同的式子來表示的函數(shù),稱為分段函數(shù).其定義域是各段自變量集合的并集.值域為各段函數(shù)值集合的并集.對于任意x?R,不超過x的最大整數(shù)稱為x的整數(shù)部分,記為
19、[x],則y=[x]稱為取整函數(shù).……-2當(dāng)-1當(dāng)0當(dāng)1當(dāng)2當(dāng)例3取整函數(shù)123y-1-3y=[x]xo1234-1-2-2-3-4定義:設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域為D,數(shù)集X?D,如果存在正數(shù)M,使得對于?x?X對應(yīng)的函數(shù)值f(x)都滿足不等式
20、f(x)
21、?M(1)則稱函數(shù)f(x)在X上有界,而正數(shù)M稱為f(x)在X上的一個界.1.函數(shù)的有界性二、函數(shù)的幾種特性yOx-MMabM?-M?x11oy例如:如果這樣的正數(shù)M不存在,即:不論取怎樣的正數(shù)M,總存在x1?X,使得
22、f(x1)
23、?M,則稱f(x)在X上無界.M?若存在數(shù)M2,對?x?X,有f(x
24、)?M2(3)則稱f(x)在X上有下界,而M2稱為f(x)在X的一個下界.若存在數(shù)M1,對?x