Upload
hanguyet
View
223
Download
10
Embed Size (px)
Citation preview
1
Hàm một biến số
Định nghĩa và các phép toán
Lecture 1
Nguyen Van Thuy
Tài liệu tham khảo
[1] James Stewart, Calculus: Early Transcendentals,
7th edition, Brooks/Cole, 2010
[2] Dương Minh Đức, Giải tích hàm một biến, 2006
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-2
Hàm số là gì?
Câu hỏi “hàm số là gì?” có nhiều cách trả lời.
Thường thì câu trả lời là “một công thức”, ví dụ
công thức cho ta một hàm số
Tuy vậy, câu trả lời này chưa được tốt. Ví dụ
có 2 công thức. Đây là 1 hàm số hay 2 hàm số?
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-3
2 4y x x x
2
1, 1( ) (1.1)
, 1
x xg x
x x
Hàm số là gì?
Hình tròn bán kính r có diện tích là 𝐴 = 𝜋𝑟2. Ta nói
A là một hàm số theo r
Cước phí C của dịch vụ chuyển phát nhanh EMS
nội tỉnh phụ thuộc vào khối lượng w của thư.
Không có công thức đơn giản tính C theo w, nhưng
bưu điện có quy tắc xác định C khi biết w. Ta nói C
là một hàm số theo w
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-4
Hàm số là gì?
Cước dịch vụ chuyển phát nhanh EMS nội tỉnh
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-5
Nấc khối lượng (gam) Giá cước (VNĐ)
w≤50 6.000
50<w≤100 8.000
100<w≤250 10.000
250<w≤500 12.500
500<w≤1000 15.000
1000<w≤1500 18.000
15000<w≤2000 21.000
Mỗi nấc 500g tiếp theo 1.600
Hàm số là gì?
Dân số của thế giới P
phụ thuộc vào thời
điểm t. Bảng bên cạnh
cho chúng ta dân số
xấp xỉ P(t) của thế giới
tại thời điểm t. Ví dụ
P(1950)2.560.000.000
Ta nói dân số P là một
hàm số theo t
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-6
Năm Dân số (triệu người)
1900 1650
1910 1750
1920 1860
1930 2070
1940 2300
1950 2560
1960 3040
1970 3710
1980 4450
1990 5280
2000 6080
2
Hàm số
Định nghĩa. Hàm số f là một quy tắc gán mỗi số
thực x trong D với duy nhất một số thực, ky hiệu
f(x), trong tập E
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-7
x f(x)
D E f
•
•
Vi du
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-8
1
3
5
6
0
5
1
8
2
3
•
2
1
9
3
2 7 •
Quan hệ nào là hàm số?
Cach xac đinh hàm số
Có 4 cách xác định một hàm số
Mô tả bằng lời
Bảng giá trị
Đô thị
Công thức
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-9
Hàm số
Ví dụ. Hàm số f có đô thị
như hình vẽ
a) Tính 𝑓(−1)
b) Ước lượng giá trị của 𝑓(2)
c) Với giá trị nào của x thì
𝑓 𝑥 = 2?
d) Ước lượng giá trị của x
sao cho 𝑓 𝑥 = 0
e) Trên những khoảng nào
thì hàm số giảm?
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-10
Miên xac đinh – miên gia tri
Câu hỏi: “những giá trị nào được chấp nhận cho
các biến số?”
Với hàm ta phải có
Định nghĩa. Miền xác định của hàm số 𝑓(𝑥) là tập
hợp tất cả các giá trị của 𝑥 sao cho 𝑓(𝑥) có nghĩa.
Miền giá trị của một hàm số là tập hợp tất cả các
giá trị của hàm số
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-11
2( ) 1f x x 1 1x
Miên xac đinh – miên gia tri
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-12
Miền giá trị
Miền xác định
y
x
y = f(x)
3
Miên xac đinh – miên gia tri
Ví dụ. Tìm miền xác định, miền giá trị các
hàm số
a) 𝑓 𝜃 = 𝑠𝑖𝑛𝜃
𝑏)𝑓 𝑥 = 𝑡𝑎𝑛𝑥
𝑐) 𝑓 𝑥 = (1 − 𝑥2)−1/2
𝑑) 𝑓 𝑥 = − 1, 𝑥 < 0 1, 𝑥 ≥ 0
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-13
Vi du
y
1
O 1 x
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-14
Cho hàm f có đô thị như hình vẽ a) Tìm f(2) và f(5) b) Tìm miền xác định, miền giá trị của hàm f
Đồ thi
Định nghĩa. Nếu hàm số f(x) có miền xác
định là D thì đô thị của hàm số là tập hợp
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-15
{( , ( )) | }x f x x D
O
y
1 2 x
f(x) f(2)
f(1)
(x, f(x))
x
Đồ thi
Chú y. Một đường cong là đô thị của hàm số khi và
chỉ khi mỗi đường thẳng song song với trục tung
cắt đường cong tại nhiều nhất một điểm
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-16
y
x
(a, b)
x=a
a
y
x
(a, c)
x=a
a
(a, b)
Đồ thi
Hàm trị tuyệt đối
𝑓 𝑥 = 𝑥 = 𝑥, 𝑛ế𝑢 𝑥 ≥ 0−𝑥, 𝑛ế𝑢 𝑥 < 0
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-17
Đồ thi
Maple
Plot(f(x),x=a..b)
piecewise(cond_1, f_1, cond_2,
f_2, ..., cond_n, f_n,
f_otherwise)
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-18
4
Vi du
Cho hàm f xác định bơi
Tính f(0), f(1), f(2) và vẽ đô thị
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-19
2
1 , 1( )
, 1
x xf x
x x
Vi du
Tìm công thức của hàm f có đô thị cho bơi
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-20
y
1
O 1 x
Vi du
Tìm miền xác định và vẽ đô thị các hàm số
a) b)
c) d)
Tìm công thức của hàm số có đô thị là nưa trên của đường tròn
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-21
( ) 3f x 2( ) 6g t t t
24( )
2
tH t
t
3 | |( )
x xG x
x
2 2( 2) 4x y
Cac phép toan vê hàm số
Cho 2 hàm 𝑓, 𝑔
𝑓 ± 𝑔 𝑥 = 𝑓(𝑥) ± 𝑔(𝑥)
𝑓. 𝑔 𝑥 = 𝑓 𝑥 . 𝑔(𝑥)
𝑓
𝑔𝑥 =
𝑓 𝑥
𝑔 𝑥
Phép lấy hàm hợp
(𝑓 ∘ 𝑔)(𝑥) = 𝑓(𝑔(𝑥))
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-22
Cac phép toan vê hàm số
Ví dụ. Cho 2 hàm 𝑓, 𝑔 với
𝑓 𝑥 = 𝑠𝑖𝑛𝑥, 𝑔 𝑥 = 𝑥2
Xác định các hàm
𝑓 + 𝑔, 𝑓 − 𝑔, 𝑓. 𝑔,𝑓
𝑔, 𝑓 ∘ 𝑔, 𝑔 ∘ 𝑓
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-23
Hàm hơp
Định nghĩa
Ví dụ. Dung bảng, tính các biểu thức sau
a) f(g(1)) b) g(f(1)) c) f(f(1))
d) g(g(1)) e) (gf)(3) f) (fg)(6)
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-24
x 1 2 3 4 5 6
f(x) 3 1 4 2 2 5
g(x) 6 3 2 1 2 3
( )( ) ( ( ))f g x f g x
5
Song anh
f: AB là một song ánh nếu với mỗi giá trị
yB, tìm được duy nhất một giá trị của xA
sao cho f(x)=y
Ví dụ
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-25
5
1
8
2
3
2
1
9
3
2 7
Hàm ngươc
Định nghĩa. Cho f là song ánh từ A vào B.
Hàm ngược của f ky hiệu là f-1 từ B vào A và
được xác định bơi
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-26
1( ) ( )f y x f x y
2
1
9
3
2 7
A B
f
2
1
9
3
2 7
A B
f -1
Hàm lương giac ngươc
Chú y
Miền xác định của f-1 = miền giá trị của f
Miền giá trị của f-1 = miền xác định của f
Các hàm lượng giác ngược
arcsin hay sin-1 : [-1,1] [-/2, /2]
arccos hay cos-1: [-1,1] [0,]
arctan hay tan-1: (-/2, /2)
arccot hay cot-1: (0, )
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-27
Vi du
Tính các biểu thức sau
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-28
) arcsin( 3 / 2)
)arccos( 1)
)arctan(1/ 3)
) cot( 3)
a
b
c
d arc
) arccos( 1/ 2)
)arctan( 1)
)arcsin(sin(7 / 3))
)sin(2arcsin(3 / 5))
e
f
g
h
Hàm sơ câp cơ ban
5 loại hàm sơ cấp cơ bản
Hàm luy thừa
Hàm mu
Hàm logarithm
Hàm lượng giác
Hàm lượng giác ngược
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-29
Hàm sơ câp cơ ban
Hàm luy thừa
𝑓 𝑥 = 𝑥𝛼
=2: f(x)=x2, D=, T=[0,+∞)
=-1/2
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-30
1/2 1( )
(0, ), (0, )
f x xx
D T
6
Hàm sơ câp cơ ban
Hàm mu
𝑓 𝑥 = 𝑎𝑥 , 𝐷 = ℝ, 𝑇 = (0,∞)
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-31
a>1 0<a<1
Hàm sơ câp cơ ban
Hàm logarithm
𝑓 𝑥 = 𝑙𝑜𝑔𝑎𝑥, 𝐷 = 0,∞ , 𝑇 = ℝ
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-32
1 1 2 3 4 5
2
2
4
1 1 2 3 4 5
6
4
2
2
0<a<1
a>1
Hàm sơ câp cơ ban
Hàm lượng giác
f(x)=sinx
f(x)=cosx
f(x)=tanx
f(x)=cotx
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-33
Hàm sơ câp cơ ban
Hàm lượng giác ngược
f(x)=arcsinx
f(x)=arccosx
f(x)=arctanx
f(x)=arccotx
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-34
Hàm sơ câp
Là hàm số nhận được từ các hàm sơ cấp cơ
bản bằng cách dung các phép toán cộng,
trừ, nhân, chia và phép lấy hàm hợp
Hàm số 𝑓 𝑥 =ln (𝑥2+1)+𝑒𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛𝑥
𝑥−2 là hàm sơ
cấp
Hàm số 𝑓 𝑥 = 𝑥𝑥 không phải là hàm sơ cấp
Giai tich 1 Nguyen Van Thuy-University of Science 1-35