【配合电鹿视频食用】function 函数
本文适用于与@一块电鹿板 这位up主的第一期微积分课堂搭配,用于梳理强化对于函数的思路
避雷:
写的人没有初中学历(事实上也没有小学学历,当我个民科吧),而且多处不严谨,还请指教
集合,可以形容为一个特殊的值,它包含了很多个其他的、独立或也是集合的值,这些值称为“项”
集合通常被定义为:由一个或多个确定的元素所组成的整体,其中,元素可以是任何类型的数学对象,例如数字、符号、变量、空间中的点、线、面,甚至是其他集合。
x={1,2,3,4,5},这就是一个集合的例子
拓展:∈符号表示“属于”关系,相当于韦恩图中的包含关系。上面定义了x,其中5∈x。∉表示不属于,上面定义了x集合,其中6∉x。∈和∉的关系类似=和≠。这里∉看起来小一些是字体问题。
N,是一个特殊的集合,特殊在被世界预先定义好了
N,包含了所有自然数,即大于或等于0的整数
明白了这点,我们可以更改一下x。
x=N
而此时我们有一个y集合。如何得到y集合?
我们就建一座“桥”吧,可以推导出y
f(x)=x^2
其中^2表示2次方,即2个什么相乘,比如x^3就是3次方,x*x*x,* 表示乘,是编程中公认的乘号,就像 / 表示分数线,1/2就是二分之一,由于分数与除法存在互换关系,1/2就是1除以2(注:除以和除不一样,4除以2是2,2除4是2,4除2是0.5),因此/也表示除号,但上标小2太难打出来了,而“^”是被大家所公认的次方符号
f,就是我们编的桥
f(x)也可以是2x,也可以是(x-1)^3/2,甚至sin(x)^2-3,你随意,这个是可以随时定义,就好像x这个东西可以是一个数也可以是集合,可以是{1,2,3,4,5}也可以是N。但接下来我们将假设f(x)=x^2
这个“桥”的正式名称为:函数表达式
x的第1项是0,0^2=0,所以f(0)=0
x的第2项是1,1^2=1,所以f(1)=0
x的第15项是14,14^2=196,所以f(14)=196
x的第n项是n-1,所以f(n-1)=(n-1)^2
然而,x只是N还是不够的,真正的函数中,x包含了世间你能写出任何在数轴上能找到的数
f(-4)=-4^2=16
注:-4^2=-4*-4,负负得正,-4*-4=16
f(1.5)=1.5^2=2.25
……
所以,这里的x不能再用集合表示了,x是一个自增变量。从数轴左侧的深渊,不断自增无穷小量(一种无限趋向0但不等于0的小数,极为小),最终通向无穷大
有人会说了,我们的目的不是求y吗?
哦,我忘了,我应该再给出一个式子:y=f(x) 因此,y=x^2
(x,y),这是一个坐标,上过四五年级应该知道,这也是位置
y表示y轴,y越小越是往下,越大越是往上
x表示x轴,x越小越往左,x越大越往右
↑y+
←→
x- x+
↓y-
x不断递增,y则是f(x),我们可以由此画出一张函数图像
同时,x和y为用于绘画的变量,而加上t这个由时间递增的变量,便是一个动画了,如y=f(x,t)=sin(sin(x-x+t))
取值范围
x,也叫自变量,自己变化的量。y,也叫因变量,因x变化的量。x的取值范围,叫定义域。我了解的不太deep,但有以下几种情况影响定义域:
1.分母/除数:
分母和除数可以是正数、负数,但不能是0
2.开平方
开平方的数不能是负数
以上影响定义域的因素,在函数中会自己适应。比如 sqrt(x),会自己调整取值范围
分段函数
分段函数提供了两个重要的工具,使以函数作为艺术工具绘图成为可能
1,取值范围
我们可以通过设置函数的取值范围,让x的变化范围受到限制
如y=x^2 if -5<x<5,后面的取值范围使x只能是-5到5之间的数,其中if是如果的意思
2,分段
我们可以在一个函数中使用多个函数表达式
如:
y={x^2 if -5>x
{2x
注:真正书写时,“y=”要居中,花括号是连贯的
这样的效果就是一个一端极高而另一端看得见的“u”形,也就是第一个函数表达式。这个u又被一条斜率为2的线穿过
渗透:斜率,f(x)=y=kx,k就是f(x)画出斜线的斜率,y=2x的斜率也就是2
切线:一条直线横穿曲线,只有两点与之接触,固定一点旋转该直线,两点会不断靠近,直到几乎完全重合(建议动手试一下)
导数就是求该函数任意一点切线的斜率
奇偶性
偶函数左右对称,奇函数类似1/2x^3,这里表现不清,具体看鹿哥视频
鹿哥已经说的很明白了,我再梳理一下用表达式的那种方法,以便学习的更明白
1.可以将x分别带入正数和负数,依据y的结果是否一样判断,如果一样就是偶函数
2.f(x)=f(-x)就是偶函数,反之f(x)=-f(-x)就是奇函数。这个负号放在f()里面还是外面还真有讲究,例如f(x)=x^2,f(-2)=4,而-f(2)=-4,因为x值的负号负负得正抵消了,但f外面的是直接影响了结果。
多对一函数
通过鹿哥的视频,大家了解了一对一函数的概念。
我们将举几个多对一函数的例子——它们其实就在身边
1.三角函数
三角函数是有周期的函数,周期是π,也就是sin(π)和sin(4π),结果都是一样的。
2.幂函数
负负得正,-2和2的平方都是4
隐函数
隐函数是由隐式方程所隐含定义的函数。设F(x,y)是某个定义域上的函数。如果存在定义域上的子集D,使得对每个x属于D,存在相应的y满足F(x,y)=0,则称方程确定了一个隐函数。记为y=y(x)。显函数是用y=f(x)来表示的函数,显函数是相对于隐函数来说的。
— —百度百科对隐函数的定义
其实就是一个杂乱的函数,就是一个方程式
如:x^2+y^2=r^2(圆周方程式)
隐函数通常不能直接转换成显函数
逆函数
直接全换逆运算,f上面加个小-1
同时f上面加的数也代表这个函数的平方,如sin(x)^2=sin^2(x)
复合函数
比较好理解。
比如f(g(x)),其实就是f的输入是g的输出,g的因变量就是f的自变量。还有一种表示,也是最常见而且严谨的,就是(f∘g),∘ 表示函数复合
三角函数
对边用字母表示是a,邻边是b,斜边是c
假设有一个三角形,下面是它的角的命名
B
AC
C为直角
~的对边:与该角垂直的边
假设A的角度为α,三角函数最常用的有这么几个:sin——正弦,cos——余弦,tan——正切,cot——余切,sec——正割,csc——余割
sin(α)=A的对边/斜边(a/c)
cos(α)=A的邻边/斜边(b/c)
tan(α)=A的对边/邻边(a/b)
cot(α)=A的邻边/斜边(b/a)
sec(α)=1/cos(α)
csc(α)=1/sin(α)
sec和csc从某种角度来讲,它们的式子和名字似乎相反,可以这样记
可以这样记这六个表达式:正弦余弦就是a和b轮流除c,正切是a、b两个字母在字母表正的顺序,余切是正切的倒数(没错,就是分子和分母倒过来,称为倒数,不是导数)
由于角度变化,三角形的三边也会有边变化,α越小,斜边和邻边的比例也会越大
sin和cos的图像就是一些波浪,有相似之处,但sin是波形的“谷底”与右侧“谷峰”之间的部分为x轴的0点,cos的波形是“谷峰”为x轴的0点
tan和cot都是一些类似很多个竖着写的s,也不完全是,因为两头都看不见顶。很多个s横着摆一排。tan的一个“s”居中,cot类似tan的“s”翻转,中点在两个“s”之间。
sec和csc似乎不太常用。都是一堆幂函数的形状,错开摆放,一会开口向上,左右两个就开口朝下了。差距和正余弦差不多,大抵都是对坐标轴的对齐问题
以上就是整篇文章的内容了