《普林斯顿微积分读本》笔记

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第1章:函数、图像和直线

1.1 函数

函数是将一个对象转化为另一个对象的规则,起始对象成为输入,来自称为定义域的集合,返回对象成为输入,来自称为上域的集合。

  • 一个函数必须给每个有效的输入指定唯一的输入。
  • 值域是所有可能的输出所组成的集合。
  • 定于域如果没有给出,一般包括实数集尽可能多的部分。需注意:
    1. 分数的分母不能为零。
    2. 不能取一个负数的平方根(或四次根、六次根等)。
    3. 不能取一个负数或零的对数。
  • 垂线检查:如果一个图形任何垂线与其相交多于一次,那么它就不是函数的图像;反之如果没有一条垂线和图像相交多于一次,那么它就是函数的图像。

1.2 反函数

给定一个函数ƒ,在ƒ的值域中选择y,在理想状况下,仅有一个x值满足ƒ(x)=y。如上述理想状况对值域中每个y都成立,即不同的输入对应不同的输出,则可定义一个新函数,它将逆转变换,从输出y出发,这个函数发现有且仅有一个输入x满足ƒ(x)=y。这个新函数称为ƒ的反函数,写作ƒ-1

  • ƒ-1 的定义域和ƒ的值域相同。
  • ƒ-1 的值域和ƒ的定义域相同。
  • ƒ-1(y) 的值就是满足 ƒ(x)=y 的x,所以,如果 ƒ(x)=y,那么 ƒ-1(y)=x
  • 水平线检验:如果每一条水平线和函数的图像相交至多一次,那么这个函数就有一个反函数;如果有水平线和图像相交多于一次,那么这个函数就没有反函数。

  • 求反函数:如果知道函数的图像,反函数就是原函数沿着y=x这条直线的对称图像。

  • 反函数的反函数:如果ƒ有反函数,那么对于在ƒ定义域中所有x,ƒ-1(ƒ(x))=x 均成立;同样,对于在ƒ值域当中所有y,都有 ƒ(ƒ-1(y))=y。即ƒ-1是ƒ的反函数,且ƒ是ƒ-1的反函数。也就是说,反函数的反函数就是原始函数。

1.4 奇函数和偶函数

如果对于ƒ定义域里所有x都有ƒ(-x)=ƒ(x),则ƒ是偶函数。
如果对于ƒ定义域里所有x都有ƒ(-x)=-ƒ(x),则ƒ是奇函数。

  • 偶函数的图像关于y轴具有镜面对称性。
  • 奇函数的图像关于原点有180°的点对称性。
  • 两个奇函数之积是偶函数,两个偶函数之积仍为偶函数,奇函数和偶函数之积是奇函数。

1.5 线性函数的图像

形如 ƒ(x)=mx+b 的函数叫做线性函数。因为它们的图像是直线,直线的斜率是m

  • 如果已知直线通过点(x0,y0),斜率为m,则 y-y0=m(x-x0)
  • 如果一条直线通过点(x1,y1)和(x2,y2),则它的斜率等于 (y2-y1)/(x2-x1)

1.6 常见函数及其图像

  1. 多项式
    多项式是以x的非负次幂建立,以1、x、x2、x3等为基本项,用实数同这些基本项相乘,最后把有限个项加起来。

    p(x)=anxn+an-1xn-1+……+a2x2+a1x+a0

    最大的幂指数n叫做多项式的次数

    • 二次函数p(x)=ax2+bx+c
      根据判别式的符号可判断二次函数有几个解,通常用希腊字母Δ表示判别式 Δ=b2-4ac。若 Δ>0,有两个不同的解;若 Δ=0,只有一个解;若 Δ<0,在实数范围内无解。对于前两种情况,解为:
  2. 有理函数
    形如 p(x)/q(x) ,其中p和q为多项式的函数,叫作有理函数。最简单的有理函数是多项式本身,即q(x)为1的有理函数。另一种简单的例子是1/xn,其中n为正整数。

  3. 指数函数和对数函数
    一般 y=ax,(a为常数且a>0,a≠1)叫作指数函数

    如果ax=N,(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,读作以a为底N的对数,其中a叫做对数的底数,N叫做真数。

  4. 带有绝对值的函数


第2章:三角函学回顾

2.1 基础知识

  • 旋转一周,我们说2π弧度

    半径为1个单位的圆,周长是2π个单位,这个元的一个扇形弧长就是这个扇形的圆心角的弧长

  • 正弦、余弦、正切:

  • 余割、正割、余切:

  • 常用查询表:

2.3 三角函数的图像

正弦、余弦、正切函数的图像都是周期的

  • 正弦函数:

    sin(x) 是x的周期函数,其周期为2π。该图像关于远点180°点对称,故 sin(x) 是x的奇函数。

  • 余弦函数:

    该图像关于y轴镜面对称,故 cos(x) 是x的偶函数。

  • 正切函数:

    由图可知 tan(x) 是x的奇函数。
    当x是π/2的奇数倍时,y=tan(x)有垂直渐近线(因而此处是无定义的)

 

posted on 2018-06-15 17:28  Noizfun  阅读(864)  评论(0编辑  收藏  举报

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