Рымарь Л.Р.,МБОУ «СОШ 1» г.Бийск. Определение 1. Если даны числовое множество X и правило f, позволяющее поставить в соответствие каждому элементу x из. - презентация

1 Рымарь Л.Р.,МБОУ «СОШ 1» г.Бийск

2

3

4

5 Определение 1. Если даны числовое множество X и правило f, позволяющее поставить в соответствие каждому элементу x из множества X определенное число y, то говорят, что задана функция y = f(x) с областью определения X. Пишут: y = f(x), x є X. Для области определения функции используют обозначение D(f). Переменную x называют независимой переменной или аргументом, а переменную y – зависимой переменной. Множество всех значений функции y = f(x), x є X называют областью значений функции и обозначают E(f). Определение 2. Если дана функция y = f(x), x є X и на координатной плоскости xOy отмечены все точки вида (x; y), где x є X, а y = f(x), то множество этих точек называют графиком функции y = f(x), x є X.

6 Задача тригонометрии. Определение сторон и углов треугольника, когда уже известны некоторые из них. Определение. Тригонометрические функции - это функции, устанавливающие зависимость между сторонами и углами треугольника. Тригонометрические функции угла α определяются при помощи числовой окружности, а также из прямоугольного треугольника (для острых углов).

7 Определение. Числовая окружность – единичная окружность с установленным соответствием (между действительными числами и точками окружности). Уравнение числовой окружности : x 2 + y 2 = 1

8 Движение по числовой окружности происходит против часовой стрелки π/2 π 3π/2 2π2π I четверть II четверть III четверть IV четверть

9 Если движение по числовой окружности происходит по часовой стрелке, то значения получаются отрицательными -π/2 -π-π -3π/2 -2π

10 Если точка М числовой окружности соответствует числу t, то она соответствует и числу вида t + 2πk, где параметр k – любое целое число (k є Z). M(t) M(t + 2πk)

11 Определение. Если точка М числовой окружности соответствует числу t, то абсциссу точки М называют косинусом числа t и обозначают cos t, а ординату точки М называют синусом числа t и обозначают sin t. Если M(t) = M(x; y), то x = cos t, y = sin t. M (t) cos t sin t

12 Свойство 1. Для любого числа t справедливы равенства: Свойство 2. Для любого числа t справедливы равенства: Свойство 3. Для любого числа t справедливы равенства: sin (-t) = - sin t; cos (-t) = cos t. sin (t + 2πk) = sin t, cos (t + 2πk) = cos t. sin (t + π) = - sin t; cos (t + π) = - cos t.

13 Определение. Отношение синуса числа t к косинусу того же числа называют тангенсом числа t и обозначают tg t. Определение. Отношение косинуса числа t к синусу того же числа называют котангенсом числа t и обозначают ctg t. tg t = sin t / cos t, где t 0,5π + πk, k є Z ctg t = cos t / sin t, где t πk, k є Z

14 Свойство 1. Для любого допустимого значения t справедливы равенства: Свойство 2. Для любого допустимого значения t справедливы равенства: tg (-t) = - tg t; ctg (-t) = - ctg t. tg (t + π) = tg t; ctg (t + π) = ctg t. tg (t + πk) = tg t; ctg (t + πk) = ctg t, где k є Z.

15 Определение. Тригонометрические функции числового аргумента t – функции y = sin t, y = cos t, y = tg t, y = ctg t. Основные соотношения, связывающие значения различных тригонометрических функций: sin 2 t + cos 2 t = 1; tg t * ctg t = 1, где t πk / 2; 1 + tg 2 t = 1 / cos 2 t, где t 0,5π + πk, k є Z; 1 + ctg 2 t = 1 / sin 2 t, где t πk, k є Z.

16 Определение. Линию, служащую графиком функции y = sin x, называют синусоидой. 2π2π -π-π π -2π -3π/2 3π/2π/2 -π/2

17 Свойство 1. D(y) = (-;+). Свойство 2. E(y) = [-1;1]. Свойство 3. Функция y = sin x возрастает на отрезке [-π/2+2πk; π/2 + 2πk] и убывает на отрезке [π/2 + 2πk; 3π/2 + 2πk ], где k є Z. Свойство 4. Функция ограничена и сверху и снизу (-1 sin t 1). Свойство 5. y наим = -1; y наиб = 1.

18 Свойство 6. Функция y = sin x периодическая, ее основной период равен 2π. Свойство 7. y = sin x – непрерывная функция. Свойство 8. y = sin x – нечетная функция. Свойство 9. Функция выпукла вверх на отрезке [0 + 2πk; π + 2πk], выпукла вниз на отрезке [π + 2πk; 2π + 2πk], где k є Z.

19 Определение. Линию, служащую графиком функции y = cos x, называют косинусоидой (синусоидой). -π/2 -3π/23π/2π/2 -2π -π-π π 2π2π

20 Свойство 1. D(y) = (-;+). Свойство 2. E(y) = [-1; 1]. Свойство 3. Функция y = cos x убывает на отрезке [2πk; π+2πk] и возрастает на отрезке [π+2πk; 2π+2πk], где k є Z. Свойство 4. Функция ограничена и сверху и снизу (-1 cos t 1). Свойство 5. y наим = -1; y наиб = 1.

21 Свойство 6. Функция y = cos x периодическая, ее основной период равен 2π. Свойство 7. y = cos x – непрерывная функция. Свойство 8. y = cos x – четная функция. Свойство 9. Функция выпукла вверх на отрезке [-0,5π+2πk; 0,5π+2πk], выпукла вниз на отрезке [0,5π+2πk; 1,5π+2πk], где k є Z.

22 Определение. Линию, служащую графиком функции y = tg x называют тангенсоидой. Главной ветвью графика y = tg x обычно называют ветвь, заключенную в полосе [-π/2; π/2]. - π/2 π/2 3π/2 - 3π/2 π- π

23 Свойство 1. D(y) = множество всех действительных чисел, за исключением чисел вида x = π/2 + πk, k є Z. Свойство 2. E(y) = [- ;+ ]. Свойство 3. Функция y = tg x – периодическая, ее основной период равен π. Свойство 4. y = tg x – нечетная функция.

24 Свойство 5. Функция y = tg x возрастает на любом интервале вида (-π/2 + πk; π/2 + πk), k є Z. Свойство 6. Функция y = tg x не ограничена ни сверху, ни снизу. Свойство 7. У функции y = tg x нет ни наибольшего, ни наименьшего значения. Свойство 8. Функция y = tg x непрерывна на любом интервале вида (-π/2 + πk; π/2 + πk).

25 График функции y = ctg x называют котангенсоидой (тангенсоидой). Главной ветвью графика функции y = ctg x называют ветвь, заключенную в полосе [0; π]. ctg x = - tg (x + π/2) π π/2 3π/2 -π/2 -π-π-3π/2

26 Свойство 1. D(y) = множество всех действительных чисел, за исключением чисел вида x = πk, k є Z. Свойство 2. E(y) = [- ;+ ]. Свойство 3. Функция y = ctg x – периодическая, ее основной период равен π. Свойство 4. y = сtg x – нечетная функция.

27 Свойство 5. Функция y = сtg x убывает на любом интервале вида (-π + πk; πk), k є Z. Свойство 6. Функция y = сtg x не ограничена ни сверху, ни снизу. Свойство 7. У функции y = сtg x нет ни наибольшего, ни наименьшего значения. Свойство 8. Функция y = сtg x непрерывна на любом интервале вида (-π + πk; πk).

28 Ординаты точек графика функции y = mf(x) получаются умножением ординат соответствующих точек графика функции y = f(x) на число m. Такое преобразование графика называют обычно растяжением от оси x с коэффициентом m. y = sin x y = 2sin x(m = 2) -2π -π-π π 2π2π

29 Если 0 < m < 1, то предпочитают говорить не о растяжении с коэффициентом m, а о сжатии к оси x с коэффициентом 1 / m. y = sin x y = 0,5sin x(m = 0,5) -2π-π-π π 2π2π

30 График функции y = f(kx) получается из графика функции y = f(x) с помощью сжатия к оси y с коэффициентом k. y = sin x y = sin(2x)k = 2 -2π-π-ππ 2π2π

31 Если 0 < k < 1, то предпочитают говорить не о сжатии с коэффициентом k, а о растяжении от оси y с коэффициентом 1 / k. y = sin x y = sin (0,5 x) k = 0,5 -2π -π-π 2π2π π

32 График функции y = f(-x) можно получить из графика функции y = f(x) с помощью преобразования симметрии относительно оси y. y = sin x y = sin (-x) -2π-π-π π2π2π

33 Закон (уравнение) гармонических колебаний: s – отклонение материальной точки от положения равновесия A (или – А, если А < 0) – амплитуда колебаний (максимальное отклонение от положения равновесия); ω – частота колебаний; t – время; α – начальная фаза колебаний. s = A sin (ωt + α)

34 Рассмотрим пример s = 3 sin (2t + π/3), где амплитуда равна трем (А = 3), частота колебаний равна двум (ω = 2), начальная фаза колебаний равна π/3 (α = π/3). Для построения данного графика, решим уравнение 3 sin (2t + π/3) = 0 – это даст нам точки пересечения искомого графика с осью абсцисс. Имеем 2t + π/3 = πk, 2t = - π/3 + πk, t = - π/6 + πk/2, k є Z.

35 Дадим параметру k два соседних значения 0 и 1. При k = 0 получаем: t 1 = - π/6; при k = 1 получаем t 2 = π/3. 2t + π/3 = πk, 2t = - π/3 + πk, t = - π/6 + πk/2, k є Z. Точки А(-π/6; 0) и В(π/3; 0) служат концами одной полуволны искомого графика. Серединой отрезка [ - π/6; π/3] является точка π/12 – среднее арифметическое (полусумма) чисел – π/6 и π/3. s = 3 sin 2(t + π/6)

36 Найдем значение заданной функции в точке π/12: Точка C(π/12; 3) – верхняя точка искомой полуволны. s = 3 sin (2t + π/3) = 3 sin (2π/12 + π/3) = = 3 sin (π/6 + π/3) = 3 sinπ/2 = 3*1 = 3. s = 3 sin 2(t + π/6)

37 По трем точкам – A, B и C – строим сначала полуволну искомого графика, а затем и весь график. π/3 π/12 s = 3 sin 2(t + π/6) -π/6 3 π/12 π/3

38 Определение. Обратными тригонометрическими функциями (или аркфункциями) называют функции вида y = arcsin x, y = arccos x, y = arctg x, y = arcctg x.

39 Определение. y = arcsin x (читают: арксинус x) – это функция, обратная к функции y = sin x. График функции y = arcsin x может быть получен из графика функции y = sin x, x є [-π/2; π/2] с помощью преобразования симметрии относительно прямой y = x. -π/2 π/2 1 0 y = x y = arcsin x y = sin x

40 Свойство 1. D(f) = [-1;1]. Свойство 2. E(f) = [-π/2; π/2]. Свойство 3. Функция является нечетной: arcsin (-x) = -arcsin x. Свойство 4. Функция возрастает. Свойство 5. Функция непрерывна.

41 Определение. Если |a| 1, то arcsin a – это такое число из отрезка [-π/2; π/2], синус которого равен а. Если |а| 1, то sin t = a arcsin a = t - π/2 t π/2; sin (arcsin a) = a.

42 Определение. y = arccos x (читают: арккосинус x) – это функция, обратная к функции y = cos x, x [0; π].График функции y = arccos x может быть получен из графика функции y = cos x, x є [0; π] с помощью преобразования симметрии относительно прямой y = x. π π/2 π0 y = cos x y = arccos x y = x

43 Свойство 1. D(f) = [-1;1]. Свойство 2. E(f) = [0; π]. Свойство 3. Функция не является ни четной, ни нечетной: это следует из того, что график не симметричен ни относительно начала координат, ни относительно оси y. Свойство 4. Функция убывает. Свойство 5. Функция непрерывна.

44 Определение. Если |a| 1, то arccos a – это такое число из отрезка [0; π], косинус которого равен а. Если |а| 1, то cos t = a arccos a = t 0 t π; sin (arccos a) = a.

45 Теорема. Для любого a є [-1; 1] выполняется равенство arccos a + arccos (-a) = π. arccos (-a) = π – arccos a, где 0 a 1.

46 Определение. y = arctg x ( читают: арктангенс x) – это функция, обратная к функции y = tg x, x є (-π/2; π/2). График функции y = arctg x может быть получен из графика функции y = tg x, x є ( -π/2; π/2), с помощью преобразования симметрии относительно прямой y = x. 0 y = x y = tg x y = arctg x π/2 -π/2 π/2

47 Свойство 1. D(f) = (-; +). Свойство 2. E(f) = (-π/2; π/2). Свойство 3. Функция является нечетной: arctg (-x) = - arctg x. Свойство 4. Функция возрастает. Свойство 5. Функция непрерывна.

48 Определение. arctgs a – это такое число из интервала (-π/2; π/2), тангенс которого равен а. tg t = a arctg a = t -π/2 < t < π/2; tg (arctg a) = a.

49 Определение. y = arcctg x ( читают: арккотангенс x) – это функция, обратная к функции y = сtg x, x є (0; π). График функции y = arсctg x может быть получен из графика функции y = сtg x, x є ( 0; π), с помощью преобразования симметрии относительно прямой y = x. 0 y = x π π/2 π y = arcctg x y = ctg x

50 Свойство 1. D(f) = (-; +). Свойство 2. E(f) = (0; π). Свойство 3. Функция не является ни четной, ни нечетной: это следует из того, что график не симметричен ни относительно начала координат, ни относительно оси y.. Свойство 4. Функция убывает. Свойство 5. Функция непрерывна.

51 Определение. arcсtgs a – это такое число из интервала (0; π), котангенс которого равен а. ctg t = a arcctg a = t 0< t < π; ctg (arcctg a) = a. arcctg(-a) = π – arcctg a.

52 Наиболее важные соотношения для обратных тригонометрических функций: -π/2 arcsin x π/2; arcsin (-x) = - arcsin x; 0 arccos x π; arccos (-x) = π – arccos x; -π/2 < arctg x < π/2; arctg (-x) = - arctg x; 0 < arcctg x < π; arcctg (-x) = π – arcctg x.

53