函数的初等性态
1.奇偶性
设y=f(x)的定义域D关于原点对称.如果
f (-x)=f(x), ∀x∈D,
则称f(x)为偶函数,函数图像关于y轴对称;如果
f (-x)=-f(x), ∀x∈D,
则称f(x)为奇函数,函数图像关于坐标原点中心对称.
例如,定义域为(-∞,+∞)的函数f(x)=sin x是奇函数,g(x)=cos x是偶函数,而函数h (x)=sin x+cos x既非奇函数又非偶函数.
2.周期性
设函数f(x)在D=(-∞,+∞)上有定义,若∃T>0,使得对∀x∈D有
f (x+T)=f(x)
成立,则称f(x)是以T为周期的周期函数.满足上述关系的最小正数T称为函数f(x)的最小正周期.通常说的周期指最小正周期(如果存在).
例如,函数f(x)=sin x,g(x)=cos x都是周期函数,2π、4π等都是它们的周期,2π是其最小正周期.
3.单调性
设f(x)的定义域为D,区间I⊂D,如果∀x1,x2∈I,当x1<x2时,总有
f (x1)≤f (x2) (或f (x1)≥f (x2))
成立,则称函数f(x)在区间I上单调递增(或单调递减);如果等号不成立,则称函数f(x)在区间I上严格单调递增(或严格单调递减),如图1-7所示.单调递增的函数和单调递减的函数统称为单调函数.
图1-7
例如,ff(x)=[x]在(-∞,+∞)上单调递增,但不是严格单调递增;y=x2在(-∞,0]上严格单调递减,在[0,+∞)上严格单调递增.此时,称f(x)在(-∞,+∞)上分段单调.
4.有界性
设f(x)的定义域为D,数集A⊂D.如果∃M>0(M为常数),使得对∀x∈A,
总成立,则称f(x)在A上有界,或称f(x)是A上的有界函数.若对∀M>0,总∃x0∈A⊂D,使得>M,则称f(x)在A上无界.
例如,y=sin x在(-∞,+∞)上有界,因为存在常数M=1,使得对∀x∈(-∞,+∞)都有≤1.
对某个函数f(x),定义域为D,可能出现下面情况:它在子集A⊂D上有界,而在另一子集B⊂D上无界.例如,y=在定义域D=(-∞,0)∪(0,+∞)上无界,但对∀δ>0,它在子集(-∞,-δ]和[δ,+∞)上有界.
设f(x)的定义域为D,A⊂D,如果存在常数M,使得对∀x∈A,都有f(x)≤M,则称f(x)在A上有上界M;若存在常数m,使得对∀x∈A,都有f(x)≥m,则称f(x)在A上有下界m.
函数f(x)在A上既有上界又有下界的充分必要条件是f(x)在A上有界.