Block 4 - Funktioner. Funktionsbegreppet Definitionsmängd



Relevanta dokument
Block 4 - Funktioner. Funktionsbegreppet Definitionsmängd

SF1620 Matematik och modeller

Kapitel 6. f(x) = sin x. Figur 6.1: Funktionen sin x. 1 Oinas-Kukkonen m.fl. Kurs 6 kapitel 1

A1:an Repetition. Philip Larsson. 6 april Kapitel 1. Grundläggande begrepp och terminologi

Institutionen för matematik Envariabelanalys 1. Jan Gelfgren Datum: Fredag 9/12, 2011 Tid: 9-15 Hjälpmedel: Inga (ej miniräknare)

Repetition av cosinus och sinus

Geometri och Trigonometri

Läsanvisningar till kapitel 4 i Naturlig matematik

SF1625 Envariabelanalys

LMA222a. Fredrik Lindgren. 17 februari 2014

Modul 1 Mål och Sammanfattning

Institutionen för Matematik. SF1625 Envariabelanalys. Lars Filipsson. Modul 1

5B1134 Matematik och modeller

FÖRELÄSNING 1 ANALYS MN1 DISTANS HT06

Algebraiska räkningar

Instuderingsfrågor för Endimensionell analys kurs B1 2011

Några saker att tänka på inför dugga 2

Föreläsning 7. SF1625 Envariabelanalys. Hans Thunberg, 13 november 2018

Instuderingsfrågor för Endimensionell analys kurs B1

Förberedelser inför lektion 1 (första övningen läsvecka 1) Lektion 1 (första övningen läsvecka 1)

MATMAT01b (Matematik 1b)

Moment Viktiga exempel Övningsuppgifter Ö , Ö1.25, Ö1.55, Ö1.59

Facit till Några extra uppgifter inför tentan Matematik Baskurs. x 2 x

Repetitionsuppgifter i matematik

SF1625 Envariabelanalys

Upphämtningskurs i matematik

konstanterna a och b så att ekvationssystemet x 2y = 1 2x + ay = b 2 a b

Studiehandledning till. MMA121 Matematisk grundkurs. Version

Introduktionskurs i matematik LÄSANVISNINGAR

3.1 Linjens ekvation med riktningskoefficient. y = kx + l.

5B1134 Matematik och modeller Uppgifter från kontrollskrivningar och tentamina under läsåren och

MATEMATISK FORMELSAMLING

Introduktion till Komplexa tal

Algebra Negativa tal, Parenteser, Potenser, Bråk, Kvadreringsreglerna, Konjugatregeln

Frågorna 1 till 6 ska svaras med sant eller falskt och ger vardera 1

Modul 6: Integraler och tillämpningar

Observera att alla funktioner kan ritas, men endast linjära funktioner blir räta linjer.

S n = (b) Med hjälp av deluppgift (a) beräkna S n. 1 x < 2x 1? i i. och

Allmän teori, linjära system

SAMMAFATTNINGAR AV VISSA FÖRELÄSNINGAR

Sommarmatte. del 2. Matematiska Vetenskaper

Volymer av n dimensionella klot

MATEMATISK FORMELSAMLING

Matematik för sjöingenjörsprogrammet

Introduktion. Exempel Övningar Lösningar 1 Lösningar 2 Översikt

GYMNASIEMATEMATIK FÖR LÄKARSTUDENTER

5B1134 Matematik och modeller Uppgifter från kontrollskrivningar och tentamina under läsåren , och

Uppgiftshäfte Matteproppen

Kryssproblem (redovisningsuppgifter).

Svar och arbeta vidare med Student 2008

OM KOMPLEXA TAL. 1 Om a är ett positivt reellt tal så betecknar a det positiva reella tal vars kvadrat är a men det är

formler Centralt innehåll

Träning i bevisföring

a (och liknande ekvationer). a har lösningar endast om 1 a 1 (eftersom 1 sin( x ) 1). 3 saknar lösningar.

Föreläsning 1. Kursinformation All viktig information om kursen ska kunna läsas på kursens hemsida

5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 11 oktober 2004

SF1620 (5B1134) Matematik och modeller Uppgifter från kontrollskrivningar och tentamina under tiden

Meningslöst nonsens. December 14, 2014

Funktionsbegreppet. Kapitel Introduktion till funktioner. Definition av funktion

Enklare uppgifter, avsedda för skolstadiet.

Kap Inversfunktion, arcusfunktioner.

Matematik 1. Maplelaboration 1.

Modul 1: Funktioner, Gränsvärde, Kontinuitet

Övningshäfte i matematik för. Kemistuderande BL 05

Modul 1: Funktioner, Gränsvärde, Kontinuitet

Kapitel 4. Funktioner. 4.1 Definitioner

4-6 Trianglar Namn:..

Betygskriterier Matematik D MA p. Respektive programmål gäller över kurskriterierna

Flervariabelanalys E2, Vecka 2 Ht08

MATEMATIKPROV, LÅNG LÄROKURS BESKRIVNING AV GODA SVAR

Uppföljning av diagnostiskt prov Repetition av kursmoment i TNA001-Matematisk grundkurs.

också en lösning: Alla lösningar, i detta fall, ges av

5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 29 augusti 2005

Tentamen i Linjär algebra (TATA31/TEN1) ,

G VG MVG Programspecifika mål och kriterier

Lokal kursplan för Ängkärrskolan år 9 Rev Positionssystemet. -Multiplikation och division. (utan miniräknare).

e x x + lnx 5x 3 4e x (0.4) x 0 e 2x 1 a) lim (0.3) b) lim ( 1 ) k. (0.3) c) lim 2. a) Lös ekvationen e x = 0.

Repetitionsuppgifter i Matematik inför Basår. Matematiska institutionen Linköpings universitet 2014

Kurvlängd och geometri på en sfärisk yta

Sidor i boken KB 6, 66

729G04 - Hemuppgift, Diskret matematik

2320 a. Svar: C = 25. Svar: C = 90

4-3 Vinklar Namn: Inledning. Vad är en vinkel?

a n = A2 n + B4 n. { 2 = A + B 6 = 2A + 4B, S(5, 2) = S(4, 1) + 2S(4, 2) = 1 + 2(S(3, 1) + 2S(3, 2)) = 3 + 4(S(2, 1) + 2S(2, 2)) = = 15.

SEPARABLA DIFFERENTIALEKVATIONER

Förberedelser inför lektion 1 (första övningen läsvecka 1) Lektion 1 (första övningen läsvecka 1)

MATEMATISK FORMELSAMLING

Kapitel 7. Kontinuitet. 7.1 Definitioner

sin (x + π 2 ) = sin x cos π 2 + cos x sin π 2 = cos π 2 = 0 sin π 2 = 1 Svar: cos x

Övningshäfte Algebra, ekvationssystem och geometri

Exempel på tentamensuppgifter i LMA100, del 1

x 2 + px = ( x + p 2 x 2 2x = ( x + 2

TATA42: Föreläsning 10 Serier ( generaliserade summor )

Lennart Carleson. KTH och Uppsala universitet

Redo för terminstart?

Ekvationer & Funktioner Ekvationer

Undervisningsplanering i Matematik Kurs D (100 poäng)

polynomfunktioner potensfunktioner exponentialfunktioner

ATT KUNNA TILL. MA1050 Matte Grund Vuxenutbildningen Dennis Jonsson

Transkript:

Block 4 - Funktioner Funktionsbegreppet Definitionsmängd Värdemängd Grafen för en funktion Polynom Konstanta polynom Linjära polynom Andragradspolynom Potenser, exponential- och logaritmfunktioner Potensfunktioner Exponentialfunktioner Logaritmfunktioner Trigonometriska funktioner sin(x), cos(x), tan(x), cot(x) Grader och radianer Grundläggande trigonometriska ekvationer Triangler Rätvinkliga trianglar Grader och radianer Trigonometriska identiteter Trigonometriska ekvationer 1 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Funktioner Låt X och Y vara två icke-tomma mängder. En funktion från X till Y, f : X Y, ä r e n r e g e l s o m t i l l xv a r Xj e tillordnar ett unikt värde y Y som kallas bilden av x under f och betecknas f(x), dvs. y = f(x). Mängden X kallas funktionens definitionsmängd ochbetecknas vanligen med D f. Mängden Y kallas funktionens bildmängd eller målmängd. Mängden av de element i Y som antas av funktionen f kallas funktionens värdemängd och betecknas vanligen med V f. V f = {f(x) Y : x X} 2 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Funktioner Betrakta funktionen f : R R, f(x) =x 2 Funktionens definitionsmängd är R. Funktionens bildmängd är R. Funktionsregeln är y = x 2 (eller f(x) =x 2 ) Kom ihåg att om X och Y är delmängder avr, ärgrafen för en funktion f : X Y de punkter (x, y) ireellatalplanetsom bestäms av y = f(x). Funktionen f : R R, därf(x) =x 2 har grafen Funktionen antar endast icke-negativa y-värden, så värdemängden V f =[0, [. 3 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Styckvis definierade funktioner En styckvis definierad funktion är en funktion som är definierad på olika sätt i olika intervall. Beloppfunktionen : R x = R definieras genom x om x 0; x om x<0. Funktionens definitionsmängd är hela R, men den definieras på olika sätt i intervallen ], 0[ och [0, [. Beloppfunktionens värdemängd är alla icke-negativa reella tal, dvs. intervallet [0, [, och grafen för funktionen är 4 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Styckvis definierade funktioner Rita grafen till funktionen f : R R, där f(x) = x/2 om x<1; 1 2x om 1 x 2; x om x>2. 5 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Definitionsmängder och värdemängder Bestäm största möjliga definitionsmängden till reella funktionerna med funktionsregeln f(x) = x 3 g(x) = 1 x 2 h(x) = x 1+x 2 Ange värdemängden till reella funktionerna F (x) = x 3, x 5,x R G(x) =3x 1, 2 x 0,x R 6 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Några elementära funktioner Ett polynom av grad n ä r e n f u n k t i f o n : R R av typen f(x) =a n x n +...+ a 2 x 2 + a 1 x + a 0 där n är ett icke -negativt heltal cienterna, koe a i ä r r e e l l a t a l o c h a n =0. f(x) =2(ettkonstantpolynom) f(x) =3x +2(ettlinjärtpolynom) f(x) =x 2 f(x) =x 3 +6x x +6(ettandragradspolynom) 7(etttredjegradspolynom) 7 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Konstanta polynomfunktioner Grafen för en konstant polynomfunktion är en vågrät linje. f(x) =2hargrafen 4 2 y =2 4 2 0 2 4 2 8 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Linjära polynomfunktioner Grafen för ett linjärt polynom f(x) =ax + b ä r e n l i n j e m e d l u t an som i n g skär y-axeln i punkten (0,b). f(x) =3x +2hargrafen 4 y =3x +2 2 4 2 0 2 4 2 9 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Andragradspolynom Grafen för ett andragradspolynom f(x) =ax 2 + bx + c är enparabel. Parabeln skär y-axeln i punkten (0,c). Om parabeln skär/rör x-axeln, då är det i punkterna (r 1, 0) och (r 2, 0) där r 1 och r 2 ä r r ö t t e r i e k v a t i o n e n ax 2 + bx + c =0. Om ekvationen inte har några rötter, då skär parabeln inte x-axeln. Parabeln har vertex där f (x) =0,dvsdär2ax + b =0. Om a>0ärparabelnsvertexenminimumpunkteftersom parabeln är av typ Om a<0ärparabelnsvertexenmaximumpunkteftersom parabeln är av typ 10 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Andragradspolynom f(x) =x 2 1=(x 1)(x +1)hargrafen Medan f(x) =1 x 2 = (x 1)(x +1)hargrafen 11 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Potensfunktioner En potensfunktion har en funktionsregel av typen f(x) =x r där r R. DefinitionsmängdenärminstR + men kan vara större för vissa värden på exponenten r. Föricke-negativaheltalsvärden på r definieras x r rekursivt genom att x 0 =1ochx r = x x r 1 för r 1. Låt n vara ett positivt heltal, negativa heltalspotenser definieras då som x n = 1 x n. Begreppetutvidgastilallarationellaexponenter m.h.a n:te rötterna x 1 n = n x, där n x ä r r o t f u n k t i o n e n m e d i n, n d e somdefinieras x för x 0somdettal 0somupphöjttilln ä r l i k a m e x; d för x<0, n udda som det tal < 0somupphöjttilln ä r l i k a m e x; d för x<0, n jämnt är det odefinierad. Det går att utvidga begreppet potensfunktion till alla reella exponenter så att de vanliga räkneregler för potenser gäller: 12 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Potenslagar a 0 =1förallaa R, även0 0 =1. a p = 1 a p a p a q = a p+q a p a = q ap q (a p ) q = a pq a p b p =(ab) p a p b p = a b p 13 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Potenslagar Beräkna 4 1/2 1000 1 3 ( 8) 2 3 4 1/2 16 3 4 27 2 3 14 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Potenslagar Förenkla så långt som möjligt 2 1 3 2 4 3 3 2.4 3 3.5 3 1/5 2 3 3 1.9 4 9 3 Avgör vilket av talen är störst, 4 13 eller 3 7 16 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Potenslagar Beräkna 0 0 +1 0 +2 0 +...+10 0 2 2 x 2 x 1 2 x (2 2 ) 3 2 23 2 2 2 3 3 2 4 2 17 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Potensfunktioner Kvadratrotsfunktionen Kom ihåg att (kvadrat)roten ur a endast definieras för reella tal a 0. a ä r d e t i c k e - n e g a t i v a t a l v a r s k v a d r a t ä r a. l i k a m e d 4=2 0=0 4ärintedefinierat! Kvadratrotsfunktionen är alltså potensfunktionen f(x) =x 1/2 = med alla icke-negativa reella tal som definitionsmängd och grafen x 18 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Exponentialfunktioner En exponentialfunktion med bas a ä r e n f u n k t i o n a v t y p e n f(x) =a x där a>0ärettkonstantreellttal. Notera att a inte nödvändigtvist behöver vara ett heltal eller ett rationellt tal. Definitionsmängden för en exponentialfunktion är hela R och värdemängden är R +. Här är grafen för f(x) =2 x : 19 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Exponentialfunktioner Här är grafen för f(x) =2 x igen: Eftersom ( 1 2 )x = 1 2 x blir grafen för exponentialfunktionen f(x) =( 1 2 )x 20 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Den naturliga exponentialfunktionen Den naturlig exponentialfunktionen exp : R sin egen derivata, exp(x) =e x R + ä r d e n s o m ä r d dx exp(x) =ex. Talet e är det irrationella talet e = lim n 1+ 1 n n =2.718..., och exp-funktionen har grafen 21 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Logaritmfunktioner För alla positiva realla tal a där a =1finnsförvarjepositivtreellt tal y ett reelt tal x sådant att y = a x. Talet x kallas då a-logaritmen till y och vi skriver x =log a y. En logaritmfunktion är en funktion av typen där a>0ocha =1. f(x) =log a x Definitionsmängden är alla positiva reella tal R +, och värdemängden är alla reella tal R. 22 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Logaritmfunktioner Funktionen f(x) =log 2 (x) hargrafen Funktionen f(x) =log1 2 (x) hargrafen 23 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Naturliga logaritmfunktionen Den naturliga logaritmfunktion betecknas ln och är logaritmfunktionen med bas e sådan att y = e x omm x =ln(y). ln(x) =log e (x). Naturliga logaritmfunktionen ln har grafen 24 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Logaritmfunktioner Beräkna log 2 2 log 3 9 ln e log 11 1 121 25 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Logaritmlagar Logaritmer definieras m.h.a.potensfunktioner, så räknereglerna för logaritmer följer ur potenslagarna: log a 1=0 log a xy =log a x +log a y x log a y =log a x log a y log a x y = y log a x log 1 a x = log a x log a (x) = log b x log b a log a (x) = ln x ln a Den sista formeln är bra att komma ihåg om man t.ex. ska använda miniräknaren till att beräkna log 3 (10). 26 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Logaritmlagar Bestäm 3 log 4 5 +log 5 4 3 ln 1 e +2ln e 1 1 2lg 100 lg 10 (lg är svensk notation för log 10.) log 2 4 n log 1 2 4 n ln(1 + 1) + ln(1 + 1/2) + ln(1 + 1/3) + ln(1 + 1/4) + ln(1 + 1/5) Om lg x =5/8 ochlog a x =2/3, beräkna lg a. 27 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Logaritmlagar Skriv som en logaritm 1 2 ln(x2 +1)+ 2 3 ln(x2 1) 3 4 2ln(x 2 1) 4ln(x +1) 28 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Logaritmlagar Lös ekvationen 2 x +2 x+1 =3/2 lg (x +1)+lg(x 1) = lg (x +2) lg (2x) lg (4x 15) =2. 29 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Trigonometriska funktioner Cosinus och sinus funktionerna definieras genom att (cos( ), sin( )) är koordinaterna till punkten P på enhetscirkeln där linjestycket OP har vinkeln med x-axeln och längden 1. En vinkel räknas positiv moturs och negativ medurs. 31 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Radianer Enhetscirkelns omkrets är 2 eftersom den har radien 1. Längden av cirkelbågen som motsvarar vinkeln är då x = 2. 360 Vi säger att vinkeln ä r x radianer. Eftersom längder är reella tal, är vinklar som mäts i radianer reella tal. Vinkelmåttet på denna kurs och de flesta av dina mattekurser är radianer så att alla trigonometriska funktioner blir reella funk - tioner. 32 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Sinus och cosinus Grafen för sin : R [ 1, 1] är Grafen för cos : R [ 1, 1] är 33 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Sinus och cosinus Några värden för sin och cos: radianer grader sin cos 0 0 0 1 6 30 1 2 4 45 12 3 2 1 2 3 60 3 2 1 2 2 90 1 0 180 0 1 34 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Sinus och cosinus Ange cos( 2 ) sin( 2 ) cos(2 ) sin(2 ) sin(5 ) sin( 5 2 ) sin( 15 4 ) cos( 15 4 ) sin( 15 4 ) 35 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Några trigonometriska ekvationer Lös ekvationerna cos(x) =cos( 6 ) cos(x) =0 cos(x) = 1 2 sin(x) =sin( 6 ) sin(x) =0 sin(x) = 1 2 sin(6x) = 1 2 cos(2x + 6 )= 1 2 37 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Tangens Tangensfunktionen definieras som tan(x) = sin(x) cos(x) tan är då inte definierad där cos(x) =0, dvs. där x = k 2 och k ä r ett udda heltal. Definitionsmängden för tan är då och grafen för tan är {x R : x =(2n +1) 2,n Z}, 38 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Cotangens Cotangensfunktionen definieras som cot(x) = cos(x) sin(x) cot är då inte definierad där sin(x) =0, dvs. där x = n ett heltal. och n ä r Definitionsmängden för cot är då och grafen för cot är {x R : x = n,n Z} 39 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Några trigonometriska identiteter Additionsformler cos(x y) =cos(x)cos(y)+sin(x)sin(y) cos(x + y) =cos(x)cos(y) sin(x)sin(y) sin(x y) =sin(x)cos(y) cos(x)sin(y) sin(x + y) =sin(x)cos(y)+cos(x)sin(y) (Bevis: Rita bra trianglar!) Formler för dubbla vinkeln sin(2x) =2sin(x)cos(x) cos(2x) =cos 2 (x) sin 2 (x) =2cos 2 (x) 1=1 2sin 2 (x) och från formlerna för cos(2x) fåsockså cos 2 (x) = 1 (1 + cos(2x)) 2 sin 2 (x) = 1 2 (1 cos(2x)) 43 Prepkursen - Föreläsningar Block 4

Trigonometriska identiteter och ekvationer Visa att för alla x gäller cos(3x) =4cos 3 (x) 3cos(x) Beräkna cos( 8 ) sin( 8 ) Lös ekvationerna sin 2 (x)+cos(x) = 5 4 1+sin(x) =2cos 2 (x) cos(x)sin(x) =0 44 Prepkursen - Föreläsningar Block 4