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大学数学-特性函数-大学数学

时间:2023-11-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.有界函数定义1.5 设函数f(x)在区间I上有定义,若存在常数M>0,使得对任意的x∈I均满足|f(x)|≤M,则称函数f(x)在区间I上有界,或称函数f(x)是区间I上的有界函数.如果这样的M 不存在,也即对任意一个正数M (无论它多大),总存在某个x0∈I,使得|f(x0)|>M,则称函数f(x)在区间I上无界.例如,函数y=sinx,y=cosx均是(-∞,+∞)上的有界函数;函数y=x

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1.有界函数

定义1.5 设函数f(x)在区间I上有定义,若存在常数M>0,使得对任意的x∈I均满足

|f(x)|≤M,

则称函数f(x)在区间I上有界,或称函数f(x)是区间I上的有界函数.如果这样的M 不存在,也即对任意一个正数M (无论它多大),总存在某个x0∈I,使得|f(x0)|>M,则称函数f(x)在区间I上无界.

例如,函数y=sinx,y=cosx均是(-∞,+∞)上的有界函数;函数y=x2在(-∞,+∞)上无界.

注1 如果f(x)在I上有界,则使不等式|f(x)|≤M 的常数M 不是唯一的,如M+1,2M 等均可,有界性体现在常数的存在性.

注2 区间I可以是函数f(x)的整个定义域,也可以只是定义域的一部分.当然也可能出现这样的情况:函数在其定义域上的某一部分是有界的,而在另一部分却是无界的.例如,在(0,+∞)上无界,在(1,2)上是有界的.所以讨论函数的有界性时,应指明其区间.

2.单调函数

定义1.6 设函数y=f(x)在区间I 上有定义,对于区间I 内的任意两点x1,x2,x1<x2

(1)若f(x1)<f(x2),则称函数f(x)在区间I上单调增加或单调递增;

(2)若f(x1)>f(x2),则称函数f(x)在区间I上单调减少或单调递减.

单调增加或单调减少的函数称为单调函数.

与有界性一样,讨论函数的单调性,必须指明其区间.例如,函数y =sinx 在上是单调增加的,而在上是单调减少的.(www.xing528.com)

3.奇函数和偶函数

定义1.7 设函数f(x)的定义域D 关于原点对称(即对任意的x∈D,必存在-x∈D),

(1)若对∀x ∈D,有f(-x)=f(x),则称f(x)为偶函数;

(2)若对∀x ∈D,有f(-x)=-f(x),则称f(x)为奇函数.

例如,y=x,y=sinx 等都是奇函数;y=x2,y=cosx 等都是偶函数;y=cosx+sinx 既不是奇函数,也不是偶函数.

4.周期函数

定义1.8 设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在常数T>0,使得对∀x∈D,有x±T ∈D,且f(x±T)=f(x),则称f(x)为周期函数,T 为f(x)的周期,其中满足上述条件的最小正数称为f(x)的最小正周期.

通常周期函数的周期是指其最小正周期.例如,函数sinx,cosx 都是以周期为2π的周期函数,函数tanx 是以π为周期的周期函数.

需要指出的是,并非所有的周期函数一定存在最小正周期.

例1.5 狄利克雷函数

即当x为有理数时,D(x)=1;当x为无理数时,D(x)=0.D(x)是一个周期函数,任何正有理数r都是它的周期,但D(x)没有最小正周期.

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