§ 8. Основні характеристики числової функції 85
8.1. Область визначення і область значень функції 86
8.2. Нулі функції і проміжки знакопостоянства 87
8.3. Парність, непарність функцій 89
8.4. Періодичність функції 91
8.5. Монотонність і екстремуми функції 95
8.6. Найбільше і найменше значення функції 98
8.7. Обмеженість функції 99
8.8. Вправи для самостійної роботи 99
Питання для самоперевірки 101
До переліку основних характеристик числової функції зазвичай включають:
- область визначення функції,
- область значень,
- нулі і проміжки знакопостоянства функції,
- парність, непарність функції,
- проміжки монотонності функції,
- найбільше і найменше значення функції,
Ці характеристики часто називаютглобальнимі характеристиками функції. так як вони характеризують числову функцію в цілому. Далі будемо вивчати ещелокальние характеристики функцій - межа, безперервність, дифференцируемость, диференціал, які описують властивості функцій локально, тобто в околиці окремих значень її аргументу. Глобальні характеристики функції в основному відомі з елементарної математики, тому тут вони повторюються оглядово.
Область визначення і область значень функції
Областю визначення числової функції (ООФ)
називається безліч числових значень, які може приймати аргумент x. так щоб функція мала сенс.ООФ - це основна характеристика будь-якої функції, з урахуванням якої досліджуються всі інші характеристики;
ООФ знаходиться найчастіше як подмножествоX безлічі дійсних чисел
, на якому можна виконати всі операції, що визначають значення функцііy за значенням її аргументаx; в цьому случаеООФ називаютестественной областю визначення функції і вона збігається з областю допустимих значень (ОДЗ) дляв вираженііf (x);ООФ може перебувати за змістом функції
і в цьому випадку вона буде більш вузької, ніж естественнаяООФ;Областю значень числової функції (ОЗФ)
називається безліч числових значень, які приймає функціяy. якщо її аргумент.ОЗФ - це допоміжна характеристика функції, яка цілком визначається після побудови графіка функції. До того, як графік побудований, ОЗФ може бути знайдена тільки в окремих випадках, коли це допомагають зробити відомі властивості основних елементарних функцій, за допомогою яких записана досліджувана функція. ДляОЗФ прийняті також обозначеніяE (f) іліE (y).
Приклад 1 (знаходження ООФ і ОЗФ)
ОЗФ:
, так як це складна функція, отримана суперпозицією двох функцій: І;ООФ записана з обмеження щодо розподілу: на нуль ділити не можна;
ОЗФ можна знайти тільки після побудови графіка функції;
ООФ визначена операцією вилучення кореня квадратного, яка має сенс тільки для невід'ємних чисел;
ОЗФ:
, так як корінь квадратнийвживає всіх невід'ємні значення, якщо ;тут ООФ враховує обмеження операції логарифмування (логарифми існують тільки від позитивних чисел) і операції ділення (на нуль ділити не можна);
ОЗФ визначається після побудови графіка функції;
тут ООФ записана за змістом завдання функції;
ОЗФ:
- визначена за графіком функції;6) послідовність із загальним членом
може розглядатися як функція натурального аргументаn, тобтоООФ:;тут ООФ записана за змістом завдання функції; ОЗФ:
.Таким чином, в якості ООФ і ОЗФ
можуть вийти будь-яку безліч: безперервні або дискретні, нескінченні або кінцеві, в тому числі може вийти порожня множина.