Показательная функция, её свойства и графики

 

Показательная функция - математическая функция .

В вещественном случае основание степени  - некоторое неотрицательное вещественное число, а аргументом функции является вещественный показатель степени.

В теории комплексных функций рассматривается более общий случай, когда аргументом и показателем степени может быть произвольное комплексное число.

В самом общем виде - u^v, введена Лейбницем в 1695 г.

Особо выделяется случай, когда в качестве основания степени выступает число e. Такая функция называется экспонентой (вещественной или комплексной).

 

Свойства ; ; .

 

Показательные уравнения.

Перейдем непосредственно к показательным уравнениям. Для того чтобы решить показательное уравнение необходимо воспользоваться следующей теоремой: Если степени равны и основания равны, положительны и отличны от единицы, то равны и их показатели степеней. Докажем эту теорему: Пусть a> 1 и a^х=a^y.

Докажем, что в этом случае х=y. Допустим противное тому, что требуется доказать, т.е. допустим, что x> у или что x< у. Тогда получим по свойству показательной функции, что либо a^х< a^y либо a^х> a^y. Оба эти результата противоречат условию теоремы. Следовательно, x=у, что и требовалось доказать.

Также доказывается теорема и для случая, когда 0< a< 1. Замечание. Из равенства a^х=a^y не обязательно следует что x=у. Из равенства 1^х=1^y также не обязательно вытекает равенство x=у. Самым простым показательным уравнением является уравнения вида a^х=a^y, где a> 0 и a≠ 1.

 

Показательные неравенства

 

Неравенства вида (или меньше) при а (х) > 0 и решаются на основании свойств показательной функции: для 0 < а (х) < 1 при сравнении f (x) и g (x) знак неравенства меняется, а при а (х) > 1 - сохраняется. Самый сложный случай при а (х) < 0. Здесь можно дать только общее указание: определить, при каких значениях х показатели f (x) и g (x) будут целыми числами, и выбрать из них те, которые удовлетворяют условию. Наконец, если исходное неравенство будет выполняться при а (х) = 0 или а (х) = 1 (например, когда неравенства нестрогие), то нужно рассмотреть и эти случаи.

 

Логарифмы и их свойства

 

Логарифм числа b по основанию a (от греч.  λ ό γ ο ς - " слово", " отношение" и ἀ ρ ι θ μ ό ς - " число" ^[1] ) определяется как показатель степени, в которую надо возвести основание a, чтобы получить число b. Обозначение: . Из определения следует, что записи и равносильны. Пример: , потому что . Свойства

Основное логарифмическое тождество:

 

 

Логарифмическая функция, её свойства и графики.

Логарифмической функцией называется функция вида f (x) = log_ax, определённая при

Область определения:

Область значения:

График любой логарифмической функции проходит через точку (1; 0)

Производная логарифмической функции равна:

 

 

Логарифмические уравнения

 

Уравнение, содержащее переменную под знаком логарифма, называется логарифмическим. Простейшим примером логарифмического уравнения служит уравнение log_a х = b (где а > 0, а 1). Его решение x = a^b.

Решение уравнений на основании определения логарифма, например, уравнение log_a х = b (а > 0, а 1) имеет решение х = а^b.

Метод потенцирования. Под потенцированием понимается переход от равенства, содержащего логарифмы, к равенству, не содержащему их:

если log_a f (х) = log_a g (х), то f (х) = g (х), f (х) > 0, g (х) > 0, а > 0, а 1.

Метод приведения логарифмического уравнения к квадратному.

Метод логарифмирования обеих частей уравнения.

Метод приведения логарифмов к одному и тому же основанию.

Логарифмические неравенства.

Неравенство, содержащее переменную только под знаком логарифма, называется логарифмическим: log_a f (х) > log_a g (х).

При решении логарифмических неравенств следует учитывать общие свойства неравенств, свойство монотонности логарифмической функции и область ее определения. Неравенство log_a f (х) > log_a g (х) равносильно системе f (x) > g (x) > 0 при a > 1 и системе 0 < f (x) < g (x) при 0 < а < 1.

Радианное измерение углов и дуг. Синус, косинус, тангенс, котангенс.

Градусная мера. Здесь единицей измерения является градус (обозначение  ) - это поворот луча на 1/360 часть одного полного оборота. Таким образом, полный оборот луча равен 360. Один градус состоит из 60 минут (их обозначение ‘); одна минута - соответственно из 60 секунд (обозначаются “).

Радианная мера. Как мы знаем из планиметрии (см. параграф " Длина дуги" в разделе " Геометрическое место точек. Круг и окружность" ), длина дуги l, радиус r и соответствующий центральный угол  связаны соотношением: = l / r.

Эта формула лежит в основе определения радианной меры измерения углов. Так, если l = r, то = 1, и мы говорим, что угол   равен 1 радиану, что обозначается: = 1 рад. Таким образом, мы имеем следующее определение радианной меры измерения:

Радиан есть центральный угол, у которого длина дуги и радиус равны (AmB = AO, рис.1). Итак, радианная мера измерения угла есть отношение длины дуги, проведенной произвольным радиусом и заключённой между сторонами этого угла, к радиусу дуги.

 

Тригонометрические функции острых углов можно определить как отношение длин сторон прямоугольного треугольника.

Синус:

 

 

Косинус:

 

 

Тангенс:

 

 

Котангенс:

 

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: