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高等数学预备知识

高等数学预备知识

作者: 菠萝的学堂 | 来源:发表于2020-11-27 21:51 被阅读0次
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    • 函数

    • 反函数

    • 三角函数

    • 反三角函数

    函数

    y=f(x),x∈A,称这个表达式为一个函数。而函数是如何去理解呢?其实想要理解函数也不难,我们不妨可以把f想象成一座小型加工厂,而x就是这个工厂的原材料,而y则是经过加工以后形成的成品。每一件产品y都是由x这个原材料加工而成,而且都是通过一定的规则进行加工。因此,y就是关于x的一个数值,由x的变化而确定。

    但是x总不能无休止的变化,因此我们给x划定了一个范围,这个范围就叫做函数的定义域,通常用A代表。由于x是可以变化的,所以我们把x称为自变量。而y的值则是关于x的因变量,为什么叫做因变量呢?因为y的值是因为x的值变化而确定一个数值,所以y叫做因变量。而这些y的取值范围就叫做值域,通常用符号C代表。

    从以上的讲解中,我们得知,函数应该具备三个条件。

    • 定义域

    • 值域

    • 对应法则

    定义域对应了x的变化范围

    值域对应了y的变化范围

    对应法则就是工厂的加工规则

    反函数

    那么既然有了函数,可以通过一个加工厂加工出来了y,那么有没有可能有另外一种情况,那就是通过逆向工程,把y的值再转换回去呢?答案是有的。而这个反向操作我们就称为原来函数的”反函数“。

    反函数的数学定义如下

    一般的,设y=f(x),x∈A的值域为C,若能找到一个g(y),y∈C,在每一处g(y)都等于x,那么就称”g(y),y∈C“叫做”y=f(x),x∈A的反函数,记作

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    反函数的常见性质

    • 反函数的定义域和值域为原函数的值域和定义域

    • 反函数和原函数图像关于y=x对称

    • 函数存在反函数的充分必要条件是函数在定义域上单调

    • 一个函数与其反函数有相同的单调性

    三角函数

    • 正弦函数 y=sin(x)

      • 定义域 -∞<x<+∞

      • 值域 -1 <= y <= 1

    • 余弦函数 y=cos(x)

      • 定义域 -∞<x<+∞

      • 值域 -1 <= y <= 1

    • 正切函数 y=tan(x)

      • 定义域 x != π/2 + kπ

      • 值域 -∞<y<+∞

    • 余切函数 y=cot(x)

      • 定义域 x != kπ

      • 值域 -∞<y<+∞

    • 正割函数 y=sec(x)

      • 定义域 x != π/2 + kπ

      • 值域 |y| >= 1

    • 余割函数 y=csc(x)

      • 定义域 x != kπ

      • 值域 |y| >= 1

    反三角函数

    • 反正弦函数 y=arcsin(x)

      • 定义域 -1<= x <= 1

      • 值域 -π/2 <= y <= π/2

    • 反余弦函数 y=arccos(x)

      • 定义域 -1<= x <= 1

      • 值域 0 <= y <= π

    • 反正切函数 y=arctan(x)

      • 定义域 -∞<x<+∞

      • 值域 -π/2 < y < π/2

    • 反余切函数 y=arccot(x)

      • 定义域 -∞<x<+∞

      • 值域 0 < y < π

    • 反正割函数 y=arcsec(x)

      • 定义域 |x| >=1

      • 值域 y != π/2 且 0<= y <=π

    • 反余割函数 y=arccsc(x)

      • 定义域 |x| >= 1

      • Y != 0 且 -π/2 <= y <= π/2

    三角函数公式

    • sina * csca = 1

    • cosa * seca = 1

    • tana * cota = 1

    • sin²a + cos²a = 1²

    • tan²a + 1² = sec²a

    • 1² + cot²a = csc²a

    • sina = tana * cosa

    • cos a = sina*cota

    • cota = cosa * csca

    • csca = cota * seca

    • seca = csca * tana

    • tana = seca * sina

    两角和公式

    • sin(a+b) = sinacosa + cosasinb

    • sin(a-b) = sinaconb - cosasinb

    • cos(a+b) = cosacosb - sinasinb

    • cos(a-b) = cosacosb + sinasinb

    二倍角公式

    • sin2a = 2sinacosa

    • cos2a = cos²a - sin²a = 2cos²a - 1 = 1- 2sin²a

    • tan2a = 2tana/1-tan²a

    和差化积公式

    • sina + sinb = 2sin(a+b)/2 * cos(a-b)/2

    • sina - sinb = 2cos(a+b)/2 * sin(a-b)/2

    • cosa + cosb = 2cos(a+b)/2 * cos(a-b)/2

    • cosa - cosb = -2sin(a+b)/2 * sin(a-b)/2

    积化和差公式

    • sina*cosb = 1/2[sin(a+b) + sin(a-b)]

    • cosa*sinb = 1/2[sin(a+b) - sin(a-b)]

    • cosa*cosb=1/2[cos(a+b) + cos(a-b)]

    • sina*sinb = -1/2[cos(a+b) - cos(a-b)]

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