第一章:函数与极限
一、映射

、
是两个非空集合,存在法则
,对
集合中每个元素
,按照法则
,在
集合中都有唯一的元素
与之对应,那么
就是从
到
的映射,记作
。其中,
里的元素叫做原像,
里的元素叫做像(即:原像
像)。像
组成的集合叫做定义域
,(D是Domain的简写),原像
组成的集合叫做值域
(R是Range的简写),其中,
映射是集合到集合之间的对应关系,你这个集合里面的元素是什么玩意儿都可以。
注意:
- 1)映射组成的三要素:定义域
、对应法则
、值域
(其中
)(
表示“属于”)。
其中,中的元素必须都能找到对应的,而
中的元素不一定都能用上。如下图所示,
和它的值域
是都用上的,但是
中有一部分元素没用上。所以,
(即:
是
的子集)

- 2)
集合中的
所对应的元素
是唯一的。即:一个
不能对应多个
,但是多个
可以对应同一个
。如下图所示👇

- 3)
包含于
,但
不一定等于
(就是说
有可能只是集合
的一部分)
1、满射
如果中所有的元素都用上了,即:
,就叫满射。
2、单射
前面讲到过,多个对应一个y是允许的,而单射必须是不能对应多个,只能一个对一个,这就叫单射。即:若
,则
3、一一映射
既是单射,也是满射,就叫一一映射。(即:和
中所含的元素个数一样,且一一对应)
4、逆映射
假设是
到
的一个单射,对于每一个
,都有唯一的
与之对应,满足
,
,记作
,
,
(注意,这里只要求单射,没要求满射,所以不能写成,因为
中可能有些元素没用上)
只有单射才有逆映射。
5、复合映射
假设有两个映射分别是 和
,且
,
,则有
,记作
,其中
,如下图👇所示

注意;复合函数中,复合的先后顺序不同,结果是不同的。
二、函数
假设(其中D是定义域,这里R是实数集),存在映射
,
,
。其中
是自变量,
是因变量,
是定义域也可以写成
,
是值域记作
注意:
1)函数是从数集到数集之间的映射(之前讲的映射是集合到集合之间的对应,这个集合元素可以是数,也可以是别的任何东西)
2)上面实数集和定义域
的这两个
是不一样的。
3)表示的是对应的规则,如果写成
那就表示对应的函数值了。
构成函数的两要素:定义域、对应规则
问:为什么映射是三要素,而函数却只有两要素?
答:由于函数的值域一定会落在实数集里面,所以就不用说了。
函数的三种表示方法:表格、图形、解析式(公式)
1、函数的几种特性
1)有界性
上界:设存在,使所有的
,则
是
在
上的一个上界。也就是说,如果有别的数大于
,则那个数也是
在
上的一个上界。所以,上界不唯一。
下界:设存在,使所有的
,则
是
在
上的一个下界。同理,下界也不唯一。
有界:设存在正数M,使所有的(即:
),则
是有界函数,
是
的一个界。有界的充分必要条件是:既有上界,也有下界(即:有界
既有上界也有下界)。
无界:就是找不到一个正数M,使,则
就是无界函数。
2)单调性
单调递增:若,则
单调递减:若,则
3)奇偶性
前提:定义域D关于原点对称
若,则函数为偶函数,函数图像关于y轴对称;
若,则函数为奇函数,函数图像关于原点对称。
4)周期性
设存在正数,使
,则函数为周期函数,
就叫它的周期。注意:通常我们说的周期都是最小周期。
注意:并非每个周期函数都有最小周期。比如:函数 (
为有理数,
为无理数)中,任何正有理数都是它的周期(下面有证明),而且不存在最小的正有理数。
证明:
当为有理数时,则
加上任何正有理数
,结果都为有理数,所以有
而当为无理数时,则
加上任何正无理数
,结果都为无理数,所以有
所以,任何正有理数都是函数
的周期,而又不存在最小的正有理数,所以函数
不存在最小周期。
补充知识:
- (1)0是有理数;
- (2)0即不是正有理数,也不是负有理数;
- (3)0即不是正数,也不是负数;
- (4)0是偶数。
2、反函数(也叫逆函数)
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