
高等数学
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《微积分(第3版)(主编:吴传生)》授课时间第周周节课时安排2第授课题目教学章、节或主题):第一章函数第一节集合教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次):1.理解集合、集合相等、区间、区域等相关概念:2.了解集合的交、并、差、补等运算:3.掌握区间和区域的表示教学内容(包括基本内容、重点、难点):重点:集合的运算,邻域的概念难点:邻域的概念主要内容第一节集合一、集合的概念1.集合的定义集合是具有某种特定性质的事物所组成的全体。通常用大写字母A、B、C,,等来表示,组成集合的各个事物称为该集合的元素。若事物a是集合M的一个元素,就记aeM(读a属于M);若事物a不是集合M的一个元素,就记aM或aeM(读a不属于M):集合有时也简称为集注意:(1)对于二个给定的集合,要具有确定性的特征,即对于任何一个事物或元素,能够判断它属于或不属于给定的集合,二者必居其一(2)对于一个给定的集合,其中的元素应是互异的,完全相同的元素,不论数量多少,在一个集合里只算作一个元素,就是说,同一个元素在同一个集合里不能重复出现(3)若一集合只有有限个元素,就称为有限集:否则称为无限集2.集合的表示法表示集合的方法,常见的有列举法和描述法两种列举法:按任意顺序列出集合的所有元素,并用花括号)括起来,这种方法称为列举法.例方程x+2x-3=0根的集合A,可表示为A={-3,1)描述法:若集合M是由具有某种性质P的元素x的全体所组成的,可表示为M=(x/x具有性质P),例由不等式x-3>2的解构成的集合A可表示为A=[xx>5]全体自然数集记为N,全体整数的集合记为Z,全体有理数的集合记为Q全体实数的集合记为R,以后不特别说明的情况下考虑的集合均为数集。3.集合间的基本关系1
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 1 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目(教学章、节或主题): 第一章 函数 第一节 集合 教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次): 1 . 理解集合、集合相等、区间、区域等相关概念; 2. 了解集合的交、并、差、补等运算; 3. 掌握区间和区域的表示. 教学内容(包括基本内容、重点、难点): 重点: 集合的运算,邻域的概念 难点: 邻域的概念 主要内容 第一节 集合 一、集合的概念 1. 集合的定义 集合是具有某种特定性质的事物所组成的全体。通常用大写字母 A、B、C„ „等 来 表示,组成集合的各个事物称为该集合的元素。若事物 a 是集合 M的一个元素,就记 a M (读 a 属于 M);若事物 a 不是集合 M的一个元素,就记 a M 或 a M(读 a 不属于 M); 集合有时也简称为集. 注意:(1)对于一个给定的集合,要具有确定性的特征,即对于任何一个事物或元素,能 够判断它属于或不属于给定的集合,二者必居其一. (2)对于一个给定的集合,其中的元素应是互异的,完全相同的元素,不论数量多 少,在一个集合里只算作一个元素,就是说,同一个元素在同一个集合里不能重复出现. (3)若一集合只有有限个元素,就称为有限集;否则称为无限集. 2. 集合的表示法 表示集合的方法,常见的有列举法和描述法两种. 列举法:按任意顺序列出集合的所有元素,并用花括号{ }括起来,这种方法称为列举 法. 例 方程 x 2 +2x-3=0 根的集合 A,可表示为 A={-3,1}. 描述法:若集合 M 是由具有某种性质 P 的元素 x 的全体所组成的,可表示为 M={ x | x 具有性质 P}, 例 由不等式 x-3>2 的解构成的集合 A 可表示为 A={x|x>5}. 全体自然数集记为 N,全体整数的集合记为 Z,全体有理数的集合记为 Q,全体实数的集合 记为 R,以后不特别说明的情况下考虑的集合均为数集。 3. 集合间的基本关系

《微积分(第3版)(主编:吴传生)》子集:集合A的元素都是集合B的元素,即若有xEA,必有xEB,就称A为B的子集,记为AcB,或BA(读B包含A)。显然:NCZCOCR集合相等:若AcB,同时BCA,就称A、B相等,记为A=B。空集不含任何元素的集称为空集,记为Φ,如:(xx2+1=0,xeR)=Φ,x:2*=-1)=Φ,空集是任何集合的子集,即ΦA。二、集合的运算AUB=(x|xeA或xeB)并运算交运算ANB=(x|xEA且xeB)差运算A\B=(x|xEA或x±B)性质:(1)交换律AUB=BUA,ANB=BNA;(2)结合律(AUB)UC=AU(BUC),(ANB)NC=AN(BNC)(3)分配律(AUB)NC=(ANC)U(BNC),(ANB)UC=(AUC)N(BUC)(4)对偶律(AUB)°=ANB°(ANB)°=AUB直积(笛卡儿乘积):设A、B是任意两个集合,在集合A中任意取一个元素x,在集合B中任意取一个元素y,组成一个有序对(x,J),把这样的有序对作为新元素,它们全体组成的集合称为集合A与集合B的直积,记为AxB,即AxB=((x,y)IxeA,yeB)例如,RxR=【(x,y)|xeR且yeR)即为xOy面上全体点的集合,RxR常记作R三、区间与邻域1. 区间有限区间:设a<b,称数集(xla<x<b)为开区间,记为(a,b),即(a, b)=(xla<r<b)类似地有[a,b]=(x|a≤x≤b]称为闭区间,[a,b)=(x[aSr<b]、(a,b]=(x|a<x<b)称为半开区间其中a和b称为区间(a,b)、[a,b]、[a,b)、(a,b]的端点,b-a称为区间的长度无限区间[a, +00)= (x [ a≤x ), (-00, b] = (x / x<b ) , (-00, +00)=[x/ /x/<+00]) 2
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 2 子集:集合 A 的元素都是集合 B 的元素,即若有 Ax ,必有 Bx ,就称 A 为 B 的子 集,记为 BA ,或 AB (读 B 包含 A)。 显然: RQZN . 集合相等:若 BA ,同时 AB ,就称 A、B 相等,记为 A=B。 空集 不含任何元素的集称为空集,记为 ,如: { ,01 Rxxx 2 }= ,{ 12: x x }= ,空集是任何集合的子集,即 A。 二、集合的运算 并运算 |{ 或 BxAxxBA } 交运算 |{ 且 BxAxxBA } 差运算 |{\ 或 BxAxxBA } 性质:(1)交换律 , ABBAABBA ; (2)结合律 )( , )( )( CBACBACBACBA )( (3)分配律 )( CBCACBA , )()( )( CBCACBA )()( (4)对偶律 ccc ccc )( , )( BABABABA 直积(笛卡儿乘积): 设 A、B 是任意两个集合, 在集合 A 中任意取一个元素 x, 在集合 B 中任意取一个元素 y, 组成一个有序对(x, y), 把这样的有序对作为新元素, 它们全体组成的集合称为集合 A 与集合 B 的直积, 记为 AB, 即 ( ByAxyxBA },|),{ 例如, RR{(x, y)| xR 且 yR }即为 xOy 面上全体点的集合, RR 常记作 R 2 . 三、区间与邻域 1. 区间 有限区间: 设 a<b, 称数集{x|a<x<b}为开区间, 记为(a, b), 即 (a, b){x|a<x<b}. 类似地有 [a, b] {x | a xb }称为闭区间, [a, b) {x | ax<b }、(a, b] {x | a<xb }称为半开区间. 其中 a 和 b 称为区间(a, b)、[a, b]、[a, b)、(a, b]的端点, ba 称为区间的长度. 无限区间: [a, ) {x | ax }, (, b] {x | x < b } , (, ){x | | x | < }

《微积分(第3版)(主编:吴传生)》AN区间在数轴上的表示2.邻域:以点a为中心的任何开区间称为点a的领域,记作U(α)。设是任一正数,a为某一实数,把数集【x||x-a」<}称为点a的邻域,记作U(a,8),即U(a, )=( xl |x-a [ <8)点a称为这邻域的中心,8称为这邻域的半径(图1-8)由于a-<xa+相当于|x-a<8,因此U(a,)=(xa-S<x<a+),也就是开区间(a-,a+8)因为lx-a|表示点x与点a间的距离,所以U(a,)表示:与点a距离小于的-切点x的全体例如:|x-2<1,即为以点a=2为中心,以1为半径的邻域。有时用到的邻域需要把邻域中心去掉点a的邻域去掉中心a后,称为点a的去心的邻域,记作U(a,),即U (a, 0)=(xj0</x-a k8)这里0<|x-a|就表示xa例如:0<|x-2<1,即为以点a=2为中心,半径为1的去心邻域(1,2)U(2,3).讨论、思考:1.如果集合A有n个元素,间A有多少个子集?A的真子集有几个?2.写出A={0,1,2)的一切子集。3.按下列要求举例:(1)一个有限集(2)一个无限集(3)一个空集(4)一个集合是另一个集合的子集作业:(课本)习题1-1(2,3,9,12,13)参考资料(含参考书、文献等):《微积分》(第三版),吴传生编,高等教育出版社教学过程设计:复习0分钟,授新课90分钟,安排讨论4分钟,布置作业1分钟授课类型:V理论课讨论课实验课练习课其他其他教学方式:V讲授讨论指导V多媒体模型实物挂图音像其他教学资源:3
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 3 区间在数轴上的表示: 2.邻域:以点 a 为中心的任何开区间称为点 a 的领域,记作 aU )( 。 设 是任一正数,a 为某一实数,把数集{ x| |x-a | < }称为点 a的 邻域,记作 U (a, ),即 U(a, )={ x| |x-a | < } 点 a 称为这邻域的中心, 称为这邻域的半径.(图 1-8) 由于 a- <x<a+ 相当于| x-a |< ,因此 U(a, )={ x| a- <x<a+ },也就是开区间( a- ,a+ ) 因为| x-a |表示点 x 与点 a 间的距离,所以 U(a, )表示:与点 a 距离小于 的一 切点 x 的全体. 例如: | x-2 |<1,即为以点 a=2 为中心,以 1 为半径的邻域。有时用到的邻域需要把邻 域中心去掉.点 a 的 邻域去掉中心 a 后,称为点 a 的去心的 邻域,记作 aU ),( ,即 U (a, ){x |0<| xa |<} 这里 0<|x-a|就表示 x a. 例如: 0<| x-2 |<1,即为以点 a=2 为中心,半径为 1 的去心邻域(1,2) (2,3). 讨论、思考: 1. 如果集合 A 有 n 个元素,问 A 有多少个子集? A 的真子集有几个? 2. 写出 A }2,1,0{ 的一切子集。 3. 按下列要求举例: (1)一个有限集 (2)一个无限集 (3)一个空集 (4)一个集合是另一个集合的子集 作业:(课本) 习题 1-1 (2,3,9,12,13) 参考资料(含参考书、文献等): 《微积分》(第三版),吴传生编,高等教育出版社 教学过程设计:复习 0 分钟,授新课 90 分钟,安排讨论 4 分钟,布置作业 1 分钟 授课类型: √理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式: √讲授 讨论 指导 其他 教学资源: √多媒体 模型 实物 挂图 音像 其他

《微积分(第3版)(主编:吴传生)》2授课时间第周周第节课时安排授课题目(教学章、节或主题):第一章函数第二节映射与函数教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次):1.理解映射与函数概念,掌握有界函数、单调函数、奇偶函数、周期函数的特点;2.培养学生应用函数解决实际问题的能力;3.训练学生“通过建立简单应用问题中的函数关系式”解决实际问题的的数学思教学内容(包括基本内容、重点、难点):重点:映射与函数的概念。难点:复合映射。主要内容第二节映射与函数一、函数的概念1.映射的概念定义设X,Y是两个非空集合,如果存在一个法则f,使得对X中每个元素x,按法则f,在Y中有唯一的元素与之对应,则称↑为X到Y的映射,记作f:X→Y,其中y元素x(在映射f下)的像。并记作f(x),即y=f(x)而元素x称为元素(在映射↑下)的一个像;集合X称为映射↑的定义域,记作D,,即D,=XR.X中所有元素的像所组成的集合称为映射↑的值域,记作R,或f(X),即:f(X)=(f(x)/xe X).需要注意的问题:(1)构成一个映射必须具备以下三个要素:集合X,即定义域D,=X,集合Y,即值域的范围:R,=Y;对应法则t,使对每个xeX,有唯一确定的y=f(x)与之对应.(2)对每个xEX,元素x的像V是唯一的;而对每个yER,,元素V的原像不一定是唯一的;映射↑的值域R,是Y的一个子集,即R,CY,不一定R,=Y4
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 4 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目(教学章、节或主题): 第一章 函数 第二节 映射与函数 教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次): 1 . 理解映射与函数概念,掌握有界函数、单调函数、奇偶函数、周期函数的特点; 2. 培养学生应用函数解决实际问题的能力; 3. 训练学生“通过建立简单应用问题中的函数关系式”解决实际问题的的数学思. 教学内容(包括基本内容、重点、难点): 重点: 映射与函数的概念。 难点: 复合映射。 主要内容 第二节 映射与函数 一、函数的概念 1. 映射的概念 定义 设 ,YX 是两个非空集合,如果存在一个法则 f ,使得对 X 中每个元素 x ,按法 则 f , 在 Y 中有唯一的元素 y 与之对应,则称 f 为 X 到 Y 的映射 , 记 作 : YXf ,其中 y 元素 x (在映射 f 下)的像。并记作 xf )( ,即 y f x ( ) 而元素 x 称 为元素 y (在映射 f 下)的一个像;集合 X 称为映射 f 的定义域,记作 Df ,即 Df X; X 中所有元素的像所组成的集合称为映射 f 的值域,记作 Rf 或 f X( ) ,即: R . XxxfXf }|)({)( . 需要注意的问题: (1) 构成一个映射必须具备以下三个要素: 集合 X , 即定义域 f XD , 集合 Y , 即值 域的范围: f YR ;对应法则 f , 使对每个 Xx , 有唯一确定的 xfy )( 与之对应. (2) 对每个 Xx , 元素 x 的像 y 是唯一的; 而对每个 Ry f ,元素 y 的原像不一定 是唯一的; 映射 f 的值域 Rf 是 Y 的一个子集, 即 f YR , 不一定 f YR

《微积分(第3版)(主编:吴传生)》满射:设f是从集合X到集合Y的映射,若R,=Y,即Y中任一元素V都是X中某元素的像,则称↑为X到Y上的映射或满射;单射:若对X中任意两个不同元素x≠x2,它们的像f(x)+f(x),则称↑为X到Y的单射;双射:若映射↑既是单射,又是满射,则称↑为一一映射(或双射)。二、 逆映射与复合映射1.逆映射设f是X到Y的单射,则由定义,对每个yeR,,有唯一的xeX适合f(x)=y,于是,我们可定义一个从R,到X的新映射g,即g:D,→X对每个yeR,,规定g(y)=x,这x满足f(x)=y.这个映射g称为↑的逆映射,记作f,其定义域D=R,,值域R=X.只有单射才存在逆映射.2.复合映射设有两个映射g:X→Y,f:Y,→Z,其中YY2,则由映射g和f可以定出一个从X到Z的对应法则,它将每个xEX映射成f[g(x)leZ.显然,这个对应法则确定了一个从X到Z的映射,这个映射称为映射g和↑构成的复合映射,记作fog,即fog:X→Z,即有(fog)(x)=flg(x))应注意的问题:映射g和f构成复合映射的条件:g的值域必须包含在↑的定义域内,否则,不能构成复合映射。由此可以知道,映射g和f的复合是有顺序的,fg有意义并不表示g°f也有意义.即使f·g与g°f都有意义,复映射fg与g。f也未必相同例1设有映射g:R→[-1,1],对每个xeR,g(x)=sinx,映射f:[-1,]→[0,1],对每个ue[-1,]],f(u)=Vl-u2,则映射g和↑构成复映射fog:R→[0,1],对每个xeR,有(f o g)(x)= f[g(x))= f(sin x)= /1-sin x = cosxl.5
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 5 满射:设 f 是从集合 X 到集合 Y 的映射, 若 f YR , 即 Y 中任一元素 y 都是 X 中某 元素的像, 则称 f 为 X 到 Y 上的映射或满射; 单射:若对 X 中任意两个不同元素 21 xx , 它们的像 )()( 1 2 xfxf , 则称 f 为 X 到 Y 的单射; 双射:若映射 f 既是单射, 又是满射, 则称 f 为一一映射(或双射). 二、 逆映射与复合映射 1.逆映射 设 f 是 X 到 Y 的单射, 则由定义, 对每个 Ry f , 有唯一的 Xx 适合 )( yxf , 于是, 我们可定义一个从 Rf 到 X 的新映射 g , 即 : f XDg 对每个 Ry f , 规定 )( xyg , 这 x 满足 )( yxf . 这个映射 g 称为 f 的逆映射, 记作 1- f , 其定义域 f f 1 RD , 值域 XRf 1 . 只有单射才存在逆映射. 2.复合映射 设有两个映射 : YXg 1 , ZYf: 2 ,其中 YY 21 ,则由映射 g 和 f 可以定出一个从 X 到 Z 的对应法则, 它将每个 Xx 映射成 ([ )] Zxgf .显然, 这个对 应法则确定了一个从 X 到 Z 的映射, 这个映射称为映射 g 和 f 构成的复合映射, 记作 gf , 即 ZXgf ,: 即有 ( )( ([) xgfxgf )] 应注意的问题: 映射 g 和 f 构成复合映射的条件: g 的值域必须包含在 f 的定义域内, 否则, 不能 构成复合映射. 由此可以知道, 映射 g 和 f 的复合是有顺序的, gf 有意义并不表示 fg 也有意义. 即使 gf 与 fg 都有意义, 复映射 gf 与 fg 也未必相同. 例 1 设有映射 :Rg ,]11[ , 对每个 Rx , sin)( xxg , 映射 f ,: ]1,0[]11[ , 对每个 u ,]11[ , 2 1)( uuf . 则映射 g 和 f 构成复映射 Rgf ,: ]10[ , 对每个 Rx ,有 ( )( ([) )] |cos|sin1)(sin 2 xfxgfxgf xx

《微积分(第3版)(主编:吴传生)》三、函数1.函数的定义设x和y是两个变量,D是一个给定的数集.如果对于每一个xED,变量y按照一定的法则(或关系)总有唯一确定的数值与它对应,则称y是x的函数,记为y=f(x).x称为自变量为,称为因变量(或函数),数集D称为这个函数的定义域,而因变量y的变化范围 f(D)称为函数f(x)的值域.注:讲解自变量、因变量、对应规则、定义域、值域、函数值、几种常用的特殊函数2.举例 1-7—1-11四、函数的几种特性1.函数的单调性设函数f(x)的定义域为D,区间IcD.如果对区间I上的任意两点x,和x2,当xf(x2)成立,则称函数f(x)在区间1上是单调减少的。单调增加和单调减少的函数统称为单调函数.2.函数的奇偶性设函数f(x)的定义域D关于原点对称,且对与任何xED,恒有f(-x)=f(x)成立,则称函数f(x)为偶函数;如果恒有f(-x)=-f(x)成立,则称函数f(x)为奇函数3.函数的周期性设函数f(x)的定义域为D,如果存在非零数l,使得对于任意的xED,有x土eD,且f(x+I)=f(x)恒成立,则称函数f(x)为周期函数,1称为f(x)的周期。通常我们所说的周期指的是最小正周期.4.函数的有界性设函数f(x)的定义域为D,ICD,如果存在正数M,使得对任意xEI,有F(x)≤M,则称函数f(x)在区间1上有界6
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 6 三、 函数 1. 函数的定义 设 x 和 y 是两个变量, D 是一个给定的数集.如果对于每一个 Dx ,变量 y 按照一 定的法则(或关系)总有唯一确定的数值与它对应,则称 y 是 x 的函数,记为 xfy )( .x 称为自变量为, y 称为因变量(或函数),数集 D 称为这个函数的定义域,而因变量 y 的 变化范围 f D( ) 称为函数 xf )( 的值域. 注:讲解自变量、因变量、对应规则、定义域、值域、函数值、几种常用的特殊函数. 2. 举例 1-7—1-11 四、函数的几种特性 1. 函数的单调性 设函数 xf )( 的定义域为 D,区间 DI . 如果对区间 I 上的任意两点 1 x 和 2 x ,当 21 xx 时总有不等式 )()( 1 2 xfxf 成立,则称函数 xf )( 在区间 I 上是单调增加的;若当 21 xx 时总有不等式 )()( 1 2 xfxf 成立,则称函数 xf )( 在区间 I 上是单调减少的.单调 增加和单调减少的函数统称为单调函数. 2. 函数的奇偶性 设函数 xf )( 的定义域 D 关于原点对称,且对与任何 Dx ,恒有 xfxf )()( 成立, 则称函数 xf )( 为偶函数;如果恒有 xfxf )()( 成立,则称函数 xf )( 为奇函数. 3. 函数的周期性 设函数 xf )( 的定义域为 D,如果存在非零数 l ,使得对于任意的 Dx ,有 Dlx , 且 xflxf )()( 恒成立,则称函数 xf )( 为周期函数, l 称为 xf )( 的周期.通常我们所 说的周期指的是最小正周期. 4. 函数的有界性 设函数 xf )( 的定义域为 D, DI ,如果存在正数 M ,使得对任意 Ix ,有 )( Mxf ,则称函数 xf )( 在区间 I 上有界.

《微积分(第3版)(主编:吴传生)》讨论、思考:1. 设 f(x)=判断函数 f(F[(x)])的奇偶性及有界性。V1+ x2xx(答 f([f(x)])=,xeR,奇函数,有界f([f(x)]≤l。V1+3x2/1+3x2x+22.函数f(x)=lg(x2-x-2)的定义域为A,函数y的定义域为B,则ANB=1-x3.下列函数中,既是(0,号)上的增函数,又是以元为周期的偶函数是()2Dy=cos2xA y=sinxBy=cosxC y=|sin2xl作业:(课本)习题1-2(2,3,5,6)参考资料(含参考书、文献等):《微积分》(第三版),吴传生编,高等教育出版社教学过程设计:复习0分钟,授新课100分钟,安排讨论4分钟,布置作业1分钟授课类型:V理论课讨论课实验课练习课其他V讲授讨论指导其他教学方式:实模型教学资源:V多媒体物挂图其他音像
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 7 讨论、思考: 1. 设 2 ( ) 1 x f x x ,判断函数 f f f x ( ) 的奇偶性及有界性。 (答 2 ( ) , 1 3 x f f f x x R x ,奇函数,有界 2 ( ) 1 1 3 x f f f x x 。) 2. 函数 f(x)=lg(x2-x-2)的定义域为 A,函数 x x y 1 2 的定义域为 B,则 A∩B=_ 3. 下列函数中,既是 ) 2 ,0( 上的增函数,又是以 为周期的偶函数是( ) A y=|sinx| B y=|cosx| C y=|sin2x| D y=cos2x 作业:(课本) 习题 1-2(2,3,5,6) 参考资料(含参考书、文献等): 《微积分》(第三版),吴传生编,高等教育出版社 教学过程设计:复习 0 分钟,授新课 100 分钟,安排讨论 4 分钟,布置作业 1 分钟 授课类型: √理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式: √讲授 讨论 指导 其他 教学资源: √多媒体 模型 实 物 挂图 音像 其他

《微积分(第3版)(主编:吴传生)》授课时间第节2第周周课时安排授课题目(教学章、节或主题):第一章函数第三节复合函数和反函数初等函数教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次):1.理解复合函数、反函数、基本初等函数和初等函数的概念:2.掌握基本初等函数的性质和图像;3.了解函数的四则运算运算教学内容(包括基本内容、重点、难点):重点:基本初等函数和初等函数的概念个性质难点:基本初等函数的性质主要内容第三节复合函数和反函数初等函数一、反函数定义设f(x)的定义域为D,值域为W,因此,对VyeW,必xeD,使得f(x)=y,这样的x可能不止一个,若将y当作自变量,x当作因变量,按函数的概念,就得到一新函数x=p(y),称之为函数y=f(x)的反函数,而f(x)叫做直接函数。注1.反函数x=p(y)的定义域为W,值域为D;2.由上讨论知,即使y=f(x)为单值函数,其反函数却未必是单值函数,以后对此问题还作研究:3.在习惯上往往用x表示自变量,y表示因变量,因此将x=p(y)中的x与y对换一下,=f(x)的反函数就变成=p(x),事实上函数=(x)与x=(y)是表示同一函数的,因为,表示函数关系的字母"β"没变,仅自变量与因变量的字母变了,这没什么关系。所以说:若y=f(x)的反函数为x=p(y),那么y=p(x)也是y=f(x)的反函数,且后者较常用:4.反函数y=p(x)的图形与直接函数y=f(x)的图形是对称于y=x。例如:函数y=ax+b,y=x,y=x的反函数分别为:x=二b,x=+/,x=或分别为y=二b,y=±/,y=x。8
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 8 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目(教学章、节或主题): 第一章 函数 第三节 复合函数和反函数 初等函数 教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次): 1 . 理解复合函数、反函数、基本初等函数和初等函数的概念; 2. 掌握基本初等函数的性质和图像; 3. 了解函数的四则运算运算. 教学内容(包括基本内容、重点、难点): 重点: 基本初等函数和初等函数的概念个性质 难点: 基本初等函数的性质 主要内容 第三节 复合函数和反函数 初等函数 一、 反函数 定义 设 xf )( 的定义域为 D ,值域为 W ,因此,对 Wy ,必 Dx ,使得 )( yxf , 这样的 x 可能不止一个,若将 y 当作自变量, x 当作因变量,按函数的概念,就得到一新 函数 yx )( ,称之为函数 xfy )( 的反函数,而 xf )( 叫做直接函数。 注 1. 反函数 yx )( 的定义域为 W ,值域为 D ; 2. 由上讨论知,即使 xfy )( 为单值函数,其反函数却未必是单值函数,以后对此问 题还作研究; 3. 在习惯上往往用 x 表示自变量, y 表示因变量,因此将 yx )( 中的 x 与 y 对换一 下, xfy )( 的反函数就变成 xy )( ,事实上函数 xy )( 与 yx )( 是表示同一函 数的,因为,表示函数关系的字母 "" 没变,仅自变量与因变量的字母变了,这没什么关 系。所以说:若 xfy )( 的反函数为 yx )( ,那么 xy )( 也是 xfy )( 的反函数, 且后者较常用; 4. 反函数 xy )( 的图形与直接函数 xfy )( 的图形是对称于 xy 。 例如:函数 2 3 y ax , xyxyb 的反函数分别为: 3 1 , yxyx a by x 或分别为 3 1 , xyxy a bx y

《微积分(第3版)(主编:吴传生)》二、复合函数若y=f(u)u=p(a),当p(x)的值域落在f(u)的定义域内时,称y=f[o(x))是由中间变量u复合成的复合函数。例如2.y=Vuu=2+sinx可复合成y=/2+sinx注意:y=Vuu=sinx-2就不能复合。2.y=arctan2可以看作是y=arctanu,u=2",V=/x复合成的复合函数。三、函数的运算(和差积商运算)设函数f(x),g(x)的定义域依次为D.1.D2、D=D1OD2の,则我们可以定义这两个函数的下列运算:和(差)f ±g : (f ±g) (x)=f(x)±g(x), xeD:积f -g : (f -g)(x)=f(x)g(x), xeD;商:()()=,xeDI (x|g(x)=0) .g(x)gg例3设函数f(x)的定义域为(-1,1),证明必存在(-1,1)上的偶函数g(x)及奇函数h(x),使得f(x)=g(x)+h(x)分析如果f(x)=g(x)+h(x),则f(-x)=g(x)-h(x),于是[f(x)+f(-x)h(x)==Lf(x)-f(-x)g(x):证明 作 g(x)=_Lf(x)+ f(-x), h(x)==Lf(x)-f(-x)], 则 f(x)=g (x)+h(x),g(-x)=↓L(-x)+ f(x)= g(x),且Lf(x)-f(-x)=-h(x)h(-x)==f(-x)-f(x)=-四、初等函数基本初等函数:幕幂函数:J=x"(ueR是常数),指数函数:y=a(a>0且a1)对数函数:y=logax(a>0且a+1,特别当a=e时,记为y=lnx),9
《微积分(第 3 版)(主编:吴传生)》 9 二、复合函数 若 xuufy ,当 x 的值域落在 uf 的定义域内时,称 xfy 是由 中间变量 u 复合成的复合函数。 例如 2. sin2 xuuy 可复合成 y sin2 x 注意: xuuy 2sin 就不能复合。 2. x y 2arctan 可以看作是 xvuuy v arctan 2 , 复合成的复合函数。 三、函数的运算(和差积商运算) 设函数 f(x), g(x)的定义域依次为 D 1, D 2, DD 1D 2, 则我们可以定义这两个 函数的下列运算: 和(差)f g : (f g)(x)f(x)g(x), xD; 积 f g : (f g)(x)f(x)g(x), xD; 商 g f : )( )( ( )( ) xg xf x g f , xD\{x|g(x)0}. 例 3 设函数 f(x)的定义域为(l, l), 证明必存在(l, l)上的偶函数 g(x)及奇函数 h(x), 使得 f(x)g(x)h(x). 分析 如果 f(x)g(x)h(x), 则 f(x)g(x)h(x), 于是 ()([ )] 2 1 )( xfxfxg , ()([ )] 2 1 )( xfxfxh . 证明 作 ()([ )] 2 1 )( xfxfxg , ()([ )] 2 1 )( xfxfxh , 则 f(x)g(x)h(x), 且 ()([ )] )( 2 1 )( xgxfxfxg , ()([ )] )( 2 1 ()([ )] 2 1 )( xhxfxfxfxfxh . 四、初等函数 基本初等函数: 幂函数: yx (R 是常数); 指数函数: ya x (a0 且 a1); 对数函数: yloga x (a0 且 a1, 特别当 ae 时, 记为 yln x);