关于函数的事情
什么是函数
在运动变化的观点下,函数指一个量(因变量)随另一个量(自变量)的变化而变化。例如,当自变量 x x x在定义域内取每个确定值时,因变量 y y y都有唯一确定的值与之对应。
比如: y = 2 x + 1 y=2x+1 y=2x+1, y = x 2 − 4 y=x^2-4 y=x2−4
函数图像
定义
函数图像是所有有序数对 ( x , f ( x ) ) (x,f(x)) (x,f(x)) 组成的集合,其中 x x x是定义域内的自变量, f ( x ) f(x) f(x) 是对应的因变量值。
在平面直角坐标系上,横轴( x x x轴)表示数对中的 x x x,而数轴( y y y轴)表示数对中的 f ( x ) f(x) f(x)
将 x x x与 f ( x ) f(x) f(x)为坐标的点一一连接,就构成了函数图像。
例如,函数 y = 4 x y=4x y=4x的函数图像:
函数分类
幂函数(包括一次函数,二次函数)
形如 y = x a y=x^a y=xa的函数,以 x x x为底数,指数为常数。
例如: y = x 2 y=x^2 y=x2, y = x y=\sqrt x y=x, y = x 3 + 9 y=x^3+9 y=x3+9
函数图像:
y = x 2 y=x^2 y=x2
![幂函数]图像(https://i-blog.csdnimg.cn/direct/6ea74a90bfe0477098a065a0ef0f01ea.png#pic_center)
指数函数
形如 y = a x y=a^x y=ax的函数,以 x x x为指数,底数为常量。
例如: y = 1 0 x y=10^x y=10x
函数图像:
y = 1 0 x y=10^x y=10x
对数函数
形如 y = l o g a x y=log_ax y=logax的函数,与指数函数互为反函数,两者的函数图像关于 y = x y=x y=x对称。
例如: y = l o g 10 x y=log_{10}x y=log10x
函数图像:
y = l o g 10 x y=log_{10}x y=log10x
与指数函数 y = 1 0 x y=10^x y=10x图像作对比:
特殊性质:若两函数底数 a a a互为倒数,则两函数的图像关于 x x x轴对称。
三角函数
勾股定理:直角三角形的两条直角边长度分别为 a a a和 b b b,斜边长度为 c c c,那么就有 a 2 + b 2 = c 2 a^2+b^2=c^2 a2+b2=c2。
证明:
如图, a a a, b b b为直角三角形的直角边长, c c c为斜边长。
大正方形的面积为 ( a + b ) 2 = a 2 + b 2 + 2 a b (a+b)^2=a^2+b^2+2ab (a+b)2=a2+b2+2ab
四个三角形的面积为: 4 × a b 2 = 2 a b 4\times\frac{ab}{2}=2ab 4×2ab=2ab
那么中间小正方形的面积就是 ( a 2 + b 2 + 2 a b ) − 2 a b = a 2 + b 2 (a^2+b^2+2ab)-2ab=a^2+b^2 (a2+b2+2ab)−2ab=a2+b2
同时又因为小正方形的边长也就是三角形斜边长为 c c c,所以小正方形的面积也是 c 2 c^2 c2
可以得出 a 2 + b 2 = c 2 a^2+b^2=c^2 a2+b2=c2
三角函数
三角函数三个主要的组成分别是正弦 s i n sin sin,余弦 c o s cos cos,正切 t a n tan tan,他们适用于直角三角形的锐角,反映的是对应边的比值。
1.sin,表示 对边 斜边 \frac{对边}{斜边} 斜边对边的值。
2.cos,表示 邻边 斜边 \frac{邻边}{斜边} 斜边邻边的值。
3.tan,表示 对边 邻边 \frac{对边}{邻边} 邻边对边的值。
特殊值
角度 | 0 0 0 | 30 30 30 | 45 45 45 | 60 60 60 | 90 90 90 |
---|---|---|---|---|---|
sin | 0 0 0 | 1 2 \frac{1}{2} 21 | 2 2 \frac{\sqrt 2}{2} 22 | 3 2 \frac{\sqrt 3}{2} 23 | 1 1 1 |
cos | 1 1 1 | 3 2 \frac{\sqrt 3}{2} 23 | 2 2 \frac{\sqrt 2}{2} 22 | 1 2 \frac{1}{2} 21 | 0 0 0 |
tan | 0 0 0 | 3 3 \frac{\sqrt 3}{3} 33 | 1 1 1 | 3 \sqrt 3 3 | 不存在 ( ∞ ) (\infin) (∞) |
反比例函数
形如 y = k x y=\frac{k}{x} y=xk( k ≠ 0 k\ne0 k=0)的函数,此时, y y y与 x x x成反比例关系。
例如: y = 1 x y=\frac{1}{x} y=x1
定义域
x ≠ 0 x\ne0 x=0且 y ≠ 0 y\ne0 y=0
函数图像:
反比例函数的函数图像为双曲线。
当 k > 0 k>0 k>0时,双曲线位于第一、三象限;
当 k < 0 k<0 k<0时,双曲线位于第二、四象限。
y = 1 x y=\frac{1}{x} y=x1的函数图像。