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1、高等数学理工类课件映射与函数现在学习的是第1页，共31页 第一章 二、映射二、映射 三、函数三、函数 一、集合一、集合第一节机动 目录 上页 下页 返回 结束 映射与函数现在学习的是第2页，共31页元素 a 属于集合 M,记作元素 a 不属于集合 M,记作一、一、集合集合1.定义及表示法定义及表示法定义定义 1.具有某种特定性质的事物的总体称为集合集合.组成集合的事物称为元素元素.不含任何元素的集合称为空集空集,记作 .(或).注注:M 为数集 表示 M 中排除 0 的集;表示 M 中排除 0 与负数的集.机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第3页，共31页表示法表示法：(1)列举
2、法：按某种方式列出集合中的全体元素.例例:有限集合自然数集(2)描述法：x 所具有的特征例例:整数集合或有理数集 p 与 q 互质实数集合 x 为有理数或无理数开区间闭区间机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第4页，共31页无限区间点的 邻域邻域其中,a 称为邻域中心,称为邻域半径.半开区间去心 邻域邻域左左 邻域邻域:右右 邻域邻域:机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第5页，共31页是 B 的子集子集,或称 B 包含 A,2.集合之间的关系及运算集合之间的关系及运算定义定义2.则称 A若且则称 A 与 B 相等相等,例如,显然有下列关系:,若设有集合记作记作必有机动
3、 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第6页，共31页定义定义 3.给定两个集合 A,B,并集交集且差集且定义下列运算:余集直积特例:记为平面上的全体点集机动 目录 上页 下页 返回 结束 或现在学习的是第7页，共31页二、二、映射映射1.映射的概念映射的概念 某校学生的集合某校学生的集合学号的集合学号的集合按一定规则查号某班学生的集合某班学生的集合某教室座位某教室座位的集合的集合按一定规则入座机动 目录 上页 下页 返回 结束 引例引例1.现在学习的是第8页，共31页引例引例2.引例引例3.(点集)(点集)向 y 轴投影机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第9页，共31页定
4、义定义4.设 X,Y 是两个非空集合,若存在一个对应规则 f,使得有唯一确定的与之对应,则称 f 为从 X 到 Y 的映射映射,记作元素 y 称为元素 x 在映射 f 下的 像像,记作元素 x 称为元素 y 在映射 f 下的 原像原像.集合 X 称为映射 f 的定义域定义域;Y 的子集称为 f 的 值域值域.注意注意:1)映射的三要素 定义域,对应规则,值域.2)元素 x 的像 y 是唯一的,但 y 的原像不一定唯一.机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第10页，共31页对映射若,则称 f 为满射满射;若有 则称 f 为单射单射;若 f 既是满射又是单射,则称 f 为双射双射 或一
5、一映射一一映射.引例引例2,3机动 目录 上页 下页 返回 结束 引例引例2引例引例2现在学习的是第11页，共31页例例1.海伦公式例例2.如图所示,对应阴影部分的面积则在数集自身之间定义了一种映射(满射满射)例例3.如图所示,则有(满射满射)(满射满射)机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第12页，共31页2.逆映射与复合映射逆映射与复合映射(1)逆映射的定义 定义定义:若映射为单射,则存在一新映射使习惯上,的逆映射记成例如,映射其逆映射为其中称此映射为 f 的逆映射.机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第14页，共31页(2)复合映射机动 目录 上页 下页 返回 结
6、束 手电筒D引例.复合映射 现在学习的是第15页，共31页定义.则当由上述映射链可定义由 D 到 Y 的复设有映射链记作合映射,时,或机动 目录 上页 下页 返回 结束 注意:构成复合映射的条件 不可少.以上定义也可推广到多个映射的情形.现在学习的是第16页，共31页定义域三、函数三、函数1.函数的概念函数的概念 定义定义4.设数集则称映射为定义在D 上的函数,记为 f(D)称为值域 函数图形函数图形:机动 目录 上页 下页 返回 结束 自变量因变量现在学习的是第17页，共31页(对应规则)(值域)(定义域)例如,反正弦主值 定义域定义域 对应规律对应规律的表示方法:解析法、图象法、列表法使表
7、达式及实际问题都有意义的自变量集合.定义域值域又如,绝对值函数定义域值 域机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第18页，共31页例例4.已知函数求 及解解:函数无定义并写出定义域及值域 .定义域 值 域 机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第19页，共31页2.函数的几种特性函数的几种特性设函数且有区间(1)有界性有界性使称 使称 说明说明:还可定义有上界、有下界、无界.(2)单调性单调性为有界函数.在 I 上有界.使若对任意正数 M,均存在 则称 f(x)无界无界.称 为有上界有上界称 为有下界有下界当时,称 为 I 上的称 为 I 上的单调增函数;单调减函数.机动
8、目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第20页，共31页(3)奇偶性奇偶性且有若则称 f(x)为偶函数;若则称 f(x)为奇函数.说明说明:若在 x=0 有定义,为奇函数奇函数时,则当必有例如,偶函数双曲余弦 记机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第21页，共31页又如,奇函数双曲正弦 记再如,奇函数双曲正切 记机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第22页，共31页(4)周期性周期性且则称为周期函数,若称 l 为周期(一般指最小正周期).周期为 周期为注注:周期函数不一定存在最小正周期.例如,常量函数狄里克雷函数x 为有理数x 为无理数机动 目录 上页 下页 返回
9、结束 现在学习的是第23页，共31页3.反函数与复合函数反函数与复合函数(1)反函数的概念及性质若函数为单射,则存在逆映射习惯上,的反函数记成称此映射为 f 的反函数.机动 目录 上页 下页 返回 结束 其反函数(减)(减).1)yf(x)单调递增且也单调递增 性质:现在学习的是第24页，共31页2)函数与其反函数的图形关于直线对称.例如,对数函数互为反函数,它们都单调递增,其图形关于直线对称.机动 目录 上页 下页 返回 结束 指数函数现在学习的是第25页，共31页(2)复合函数 则设有函数链称为由,确定的复合函数,机动 目录 上页 下页 返回 结束 复合映射的特例 u 称为中间变量.注意:
10、构成复合函数的条件 不可少.例如例如,函数链:函数但函数链不能构成复合函数.可定义复合现在学习的是第26页，共31页机动 目录 上页 下页 返回 结束 两个以上函数也可构成复合函数.例如,可定义复合函数:现在学习的是第27页，共31页4.初等函数初等函数(1)基本初等函数幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数(2)初等函数由常数及基本初等函数否则称为非初等函数.例如,并可用一个式子表示的函数,经过有限次四则运算和复合步骤所构成,称为初等函数.可表为故为初等函数.又如,双曲函数与反双曲函数也是初等函数.(自学,P17 P21)机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第28页，共31页非初等函数举例:符号函数当 x 0当 x=0当 x 0取整函数当机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第29页，共31页例例5.求的反函数及其定义域.解解:当时,则当时,则当时,则反函数定义域为机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第30页，共31页内容小结内容小结1.集合及映射的概念定义域对应规律3.函数的特性有界性,单调性,奇偶性,周期性4.初等函数的结构 作业 P21 6(5),(8),(10);8;10;11;15;18;19;20 2.函数的定义及函数的二要素第二节 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第31页，共31页