background image

Podstawowe pojęcia

- Funkcje -

c

 AT - 1

Wstęp

• Wartość bezwzgledna

|x| =

x

x ­ 0

−x

x < 0

.

Własności:

|x| ­ ,

|x| | − x| ,

−|x| ¬ x ¬ |x| .

Działania:

a ­ 0

"

|x| ¬ a ⇔ −a ¬ x ¬ a

#

;

a ­ 0

"

|x| ­ a ⇔ x ­ a ∨ x ¬ −a )

#

;

|a · b| |a| · |b| ;





a

b





=

| a |

| b |

, |b| 6= 0 .

• Potęga

a

0

= 1 ;

a

−n

=

1

a

n

;

a

m

n

=

n

a

m

.

• Logarytm

a ∈ R

+

\ {1} ∧ b ∈ R )

( log

a

c ⇔ b a

c

) ;

log

a

1 = 0 ;

log

a

= 1 ;

a

log

a

b

;

log

10

a ≡ log ;

log

e

a ≡ ln ;

log

a

b

m

m · log

a

;

b

1

, b

2

∈ R

+

log

a

b

1

+ log

a

b

2

= log

a

(b

1

· b

2

) ;

b

1

, b

2

∈ R

+

log

a

b

1

− log

a

b

2

= log

a

b

1

b

2

;

background image

Podstawowe pojęcia

- Funkcje -

c

 AT - 2

Funkcje

Definicja

Funkcją określoną na zbiorze X ⊂ R o wartościach w zbiorze Y ⊂ R nazywamy przyporządko-

wanie każdemu elementowi x ∈ X dokładnie jednego elementu y ∈ Y . Oznaczamy: X → Y .

Zbiór nazywamy dziedziną funkcji , a zbiór nazywamy jej

przeciwdziedziną.

ten wykres nie przedstawia funkcji

to jest wykres funkcji

Przydatne funkcje:

• funkcja potęgowa (x) = x

n

- dla n ∈ N funkcja potęgowa jest wielomianem

- dziedzina funkcji potęgowej zależy od wykładnika n

• funkcje trygonometryczne

(x) = sin x

(x) = cos x

(x) = tg x

(x) = ctg x

• funkcja wykładnicza (x) = a

x

, gdzie a ∈ R

+

\ {1}

• funkcja logarytmiczna (x) = log

a

x, gdzie a ∈ R

+

\ {1}

- dziedziną funkcji logarytmicznej jest zbiór R

+

- funkcja (x) = ln oznacza funkcję logarytmiczną (x) = log

e

(czyli podstawą loga-

rytmu jest tu liczba i taki logarytm jest nazywany logarytmem naturalnym)

Symbol jest jedną z najważniejszych stałych w matematyce i w przybliżeniu wynosi:

e ≈ 2.718281828459045235360287471352

background image

Podstawowe pojęcia

- Funkcje -

c

 AT - 3

66249775724709369995957496696762772407663035354759

45713821785251664274274663919320030599218174...

Definicja

Funkcja jest ograniczona na zbiorze A ⊂ D

f

, jeżeli istnieją takie liczby m, M ∈ R, że dla

każdego x ∈ D

f

mamy

m ¬ f (x¬ M .

Uwaga

Funkcja jest ograniczona, gdy jej wykres jest położony pomiędzy dwiema prostymi poziomymi.

Definicja

Funkcja X → Y jest okresowa, jeżeli istnieje T > 0 takie, że dla każdego x ∈ X zachodzi

x ± T ∈ X

oraz () = (x)

Definicja

Funkcja X → Y jest

• parzysta, jeżeli dla każdego x ∈ X

−x ∈ X oraz (−x) = (x.

• nieparzysta, jeżeli dla każdego x ∈ X

−x ∈ X oraz (−x) = −f (x.

background image

Podstawowe pojęcia

- Funkcje -

c

 AT - 4

wykres funkcji parzystej

wykres funkcji nieparzystej

Definicja

Funkcja jest

• rosnąca na zbiorze A ⊂ D

f

, jeżeli dla każdego x

1

, x

2

∈ A

x

1

< x

2

) =⇒ (x

1

< f (x

2

) ) .

• malejąca na zbiorze A ⊂ D

f

, jeżeli dla każdego x

1

, x

2

∈ A

x

1

< x

2

) =⇒ (x

1

> f (x

2

) ) .

• niemalejąca na zbiorze A ⊂ D

f

, jeżeli dla każdego x

1

, x

2

∈ A

x

1

< x

2

) =⇒ (x

1

¬ f (x

2

) ) .

• nierosnąca na zbiorze A ⊂ D

f

, jeżeli dla każdego x

1

, x

2

∈ A

x

1

< x

2

) =⇒ (x

1

­ f (x

2

) ) .

Definicja

Niech X, Y, Z, W będą podzbiorami zbioru liczb rzeczywistych, przy czym Y ⊂ Z, oraz niech

X → Y Z → W . Złożeniem funkcji nazywamy funkcję g ◦ f określoną wzorem

g ◦ f (x) = g((x))

dla x ∈ X.

Definicja

Funkcja odwzorowuje zbiór na zbiór wtedy i tylko wtedy, gdy dla każdego y ∈ Y istnieje

background image

Podstawowe pojęcia

- Funkcje -

c

 AT - 5

x ∈ X takie, że (x) = y.

Oznaczamy

X

na

−→ Y .

Odwzorowanie to nazywamy również surjekcją.

Definicja

Funkcja jest różnowartościowa na zbiorze A ⊂ D

f

, jeżeli dla każdego x

1

, x

2

∈ A

x

1

6x

2

) =⇒ (x

1

6(x

2

) ) .

Odwzorowanie to nazywamy również injekcją.

Funkcję, która jednocześnie jest injekcją i surjekcją nazywamy bijekcją.

Definicja

Niech funkcja X

na

−→ Y będzie różnowartościowa na dziedzinie. Funkcją odwrotną do

f

nazywamy funkcję f

1

Y → X określoną przez warunek

f

1

(y) = x ⇐⇒ y (x)

gdzie x ∈ X, y ∈ Y .

Uwaga

Wykres funkcji odwrotnej otrzymujemy z wykresu funkcji danej, odbijając go symetrycznie

względem prostej x.

background image

Podstawowe pojęcia

- Funkcje -

c

 AT - 6

Funkcje cyklometryczne

Definicja

Funkcją arcsin (arkus sinus) nazywamy funkcję odwrotną do funkcji sinus obciętej do przedzia-

łu < −

π

2

,

π

2

>. Dziedziną funkcji arcsin jest przedział < −1>.

Definicja

Funkcją arc tg (arkus tangens) nazywamy funkcję odwrotną do funkcji tangens obciętej do

przedziału (

π

2

,

π

2

). Dziedziną funkcji arc tg jest R.