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AIGC标识 微积分学习日志

《1》函数和反函数

反函数的理解:反函数要求原函数必须是一一对应的,一个输入只能对应一个输出。

对于 y = x²:
  • 当 x = 2 时,y = 4
  • 当 x = -2 时,y = 4
同一个输出 4 对应了两个不同的输入。如果直接求"反函数",那么 f⁻¹(4) 既等于 2 又等于 -2,这违反了函数的定义(一个输入只能对应一个输出)。

为什么可以"变成" y = √x

这需要一个隐含前提:将 y = x² 的定义域限制在 x ≥ 0。
在这个限制下:
  • 函数变成严格单调递增
  • 每个 y 值只对应唯一的 x 值
  • 此时才存在反函数

1.为什么反函数的镜像轴是对称

核心原理:如果点 (a, b) 在原函数图像上,意味着 b = f(a)。根据反函数的定义,(b, a) 就一定在反函数图像上。

几何意义:点 (a, b) 和 (b, a) 的中点在直线 y = x 上,且连线垂直于该直线。所以,这两个点天然关于 y = x 对称。

因为函数图像上每一个点 (a, b) 都对应反函数图像上唯一的对称点 (b, a),所以整个图像都会关于直线 y = x 对称。

特别说明:这里要求原函数是一一映射(比如单调函数),否则反函数可能不存在(或需要限制定义域)。而“关于y=x对称”描述的,正是互为反函数的两条图像之间的几何关系

2.原函数在图上面标注是2点和4点。反函数为什么要先标4点,然后标2点呢?

将原函数 y = x² 的定义域限制在 x ≥ 0,这样反函数就是y=f⁻¹(x)。

y=f⁻¹(x) 这个是反函数的公式。我可以这样理解吗,这个括号里面的X就是原函数的Y,所以标注在横轴4上面。

 括号里的 x(也就是反函数的自变量)就是原函数的 y所以当原函数有 y=4时,反函数就要输入 4 来问:“当初的 x 是多少?”

因此,在画反函数图像时,横坐标上标的是 原函数的纵坐标,比如 4;纵坐标上标的是 原函数的横坐标,比如 2。

这就是为什么反函数上的点是 (4,2) 的原因——横轴标4,纵轴标2。

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3.水平线检验:如果每一条水平线和一个函数的图像相交至多一次,那么这个函数就有一个反函数

f(x)=x³就有反函数,g(x)=x²就没有反函数。

《2》奇函数和偶函数

 1.奇函数和偶函数的区别主要看原点对称性

奇函数:图像关于原点对称。数学定义是 f(−x)=−f(x)。比如 f(x)=x³或 f(x)=sin⁡x

偶函数:图像关于y轴对称。数学定义是 f(−x)=f(x)。比如 f(x)=x² 或 f(x)=cos⁡x

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它们的主要作用

  1. 简化研究:知道一半的图像或性质,另一半可直接推导。

  2. 简化计算:在微积分中,关于原点对称区间上,奇函数的定积分为零;偶函数的积分等于单侧的两倍。

  3. 分析信号:在工程和物理中,任何函数都可分解为一个奇函数和一个偶函数之和,用于简化问题(如傅里叶分析)。

 2.如何求函数是奇函数和偶函数

方法就是,将每个x替换为(-x)并计算f(-x),一定要记者给-x加上小括号,然后化简结果。如果你得出了原始表达式f(x),f就是偶的;如果得到原始表达式的负值-f(x),f就是奇的;如果得到的结果一团糟,则f就非奇非偶。

《3》三角函数

1.常用三函数值

角度

弧度

sin

cos

tan

0

0

1

0

30°

π/6

1/2

√3/2

√3/3

45°

π/4

√2/2

√2/2

1

60°

π/3

√3/2

1/2

√3

90°

π/2

1

0

不存在

2.ASTC方法

三角学里判断四个象限中各三角函数正负的口诀——All / Sin / Tan / Cos(也有地方叫"CAST",顺序反过来念)。

象限

口诀字母

正的三角函数

负的

第Ⅰ象限 (0°~90°)

A​ = All

sin、cos、tan、cot、sec、csc 全正

第Ⅱ象限 (90°~180°)

S​ = Sin

sin、csc

cos、tan、cot、sec

第Ⅲ象限 (180°~270°)

T​ = Tan

tan、cot

sin、cos、sec、csc

第Ⅳ象限 (270°~360°)

C​ = Cos

cos、sec

sin、tan、cot、csc

《4》求多项式的极限问题

《5》连续性和可导性

连续性和可导性是函数分析中的两个基本概念,它们描述了函数在某一点或某个区间上的“光滑程度”。

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(1) 双侧极限 lim (x→a) f (x) 存在 (并且是有限的);

(2) 函数在点 x=a处有定义,即f(a)存在(并且是有限的);

(3) 以上两个量相等,即 lim (x→a) f(x) = f(a).

 总的理解lim(x→a)是趋势,f(a)是实际落脚点

1. 极限 lim⁡(x→a)f(x):趋势(预期目的地)

  • 本质:它只关心 x 无限靠近 a 时的“过程”,完全不关心 xx 真正等于 a 时会发生什么。
  • 视角:它是“旁观者的预测”。当你顺着函数的轨迹(图像)往 a 点走时,根据你走过的路线,你预期自己最终会落在哪个高度(y 值)。
  • 金句极限只看逼近过程,不看最终结果。

2. 函数值 f(a):实际落脚点(现实位置)

  • 本质:它是函数在 x=a 这个绝对确切的点上的真实状态。
  • 视角:它是“当事人的现实”。不管之前的路线是怎么走的,当你双脚真正站在 x=a 这个坐标上时,你实际身处的高度(y 值)是多少。

情况1:货不对板(可去间断点)

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二、再看实际落脚点:f(1)

但是函数规定:
f(1)=3
趋势是 2,实际落脚点是 3。
这就是典型的“货不对板”。
这里的3可以是任意数,可以是任意实数。
posted @ 2026-05-29 17:05  CCFWZ  阅读(33)  评论(0)    收藏  举报