数学 - 基本初等函数及其图像

数学 - 基本初等函数及其图像


在数学里面,基本初等函数包以下五类:

  1. 幂函数
  2. 指数函数
  3. 对数函数
  4. 三角函数
  5. 反三角函数

幂函数的反函数也是幂函数,因此归为一类。指数函数和对数函数互为反函数,三角函数和反三角函数互为反函数。


幂函数:

\LARGE \LARGE f(x)=x^{a}, (a\in R)

 

plot(x, x = -2 .. 2);

数学 - 基本初等函数及其图像_第1张图片

 

plot(1/x, x = -1 .. 1);

  数学 - 基本初等函数及其图像_第2张图片

 

plot(x^2, x = -2 .. 2);
数学 - 基本初等函数及其图像_第3张图片

 

plot(x^3, x = -2 .. 2);
数学 - 基本初等函数及其图像_第4张图片


指数函数:

\LARGE f(x)=a^x, (a>0, a\neq 1)

当 01 时,函数单调递增。函数始终过点(0, 1)。

 

plot((1/2)^x, x = -2 .. 2);

数学 - 基本初等函数及其图像_第5张图片

 

plot(2^x, x = -2 .. 2)

数学 - 基本初等函数及其图像_第6张图片

 

plot(exp(x));

数学 - 基本初等函数及其图像_第7张图片


对数函数:

\LARGE f(x)=\log_{a}x, (a>0, a\neq 1, x>0)

当 01 时,函数单调递增。函数始终过点(1, 0)。

 

plot(log[2](x), x = 0 .. 10);

数学 - 基本初等函数及其图像_第8张图片

 

plot(log[1/2](x), x = 0 .. 10);

数学 - 基本初等函数及其图像_第9张图片

 

plot(ln(x), x = 0 .. 10);

数学 - 基本初等函数及其图像_第10张图片



三角函数:

三角函数包含sin(x),cos(x), tan(x), cot(x), sec(x), csc(x)。

 

\LARGE f(x)=\sin x, (x\in R, f(x)\in[-1,1] )

plot(sin(x), x = -2*Pi .. 2*Pi);

数学 - 基本初等函数及其图像_第11张图片

 

\LARGE f(x)=\cos x, (x\in R, f(x)\in[-1,1] )

plot(cos(x), x = -2*Pi .. 2*Pi);

数学 - 基本初等函数及其图像_第12张图片

 

\LARGE f(x)=\tan x, (x\in R, x\neq k\frac{\pi }{2}, k\in Z, f(x) \in R)

plot(tan(x), x = -2*Pi .. 2*Pi);

数学 - 基本初等函数及其图像_第13张图片

 

\LARGE f(x)=\cot x, (x\in R, x\neq k\pi, k\in Z, f(x) \in R)

plot(cot(x), x = -2*Pi .. 2*Pi);

数学 - 基本初等函数及其图像_第14张图片

 

\LARGE f(x)=\sec x, (x\in R, x\neq k\frac{\pi }{2}, k\in Z, \left | f(x) \right | \geq 1)

plot(sec(x), x = -2*Pi .. 2*Pi);

数学 - 基本初等函数及其图像_第15张图片

 

\LARGE f(x)=\csc x, (x\in R, x\neq k\pi, k\in Z, \left | f(x) \right | \geq 1)

plot(csc(x), x = -2*Pi .. 2*Pi);

数学 - 基本初等函数及其图像_第16张图片


反三角函数:

三角函数包含arcsin(x),arccos(x), arctan(x), arccot(x), arcsec(x), arccsc(x)。

 

\LARGE f(x)=\arcsin x, (x\in[-1, 1], f(x)\in [-\pi/2, \pi/2])

plot(arcsin(x), x = -1 .. 1);

数学 - 基本初等函数及其图像_第17张图片

 

\LARGE f(x)=\arccos x, (x\in[-1, 1], f(x)\in [0, \pi])

plot(arccos(x), x = -1 .. 1);

数学 - 基本初等函数及其图像_第18张图片

 

\LARGE f(x)=\arctan x, (x\in R, f(x)\in [-\pi/2, \pi/2])

plot(arctan(x), x = -50 .. 50);

数学 - 基本初等函数及其图像_第19张图片

 

\LARGE f(x)=\textrm{arccot} x, (x\in R, f(x)\in [0, \pi])

plot(arccot(x), x = -50 .. 50);

数学 - 基本初等函数及其图像_第20张图片

 

\LARGE f(x)=\textrm{arcsec} x, (\left | x \right | \geq 1, f(x)\in [0, \pi], f(x)\neq \pi/2)

plot(arcsec(x));

数学 - 基本初等函数及其图像_第21张图片

 

\LARGE f(x)=\textrm{arccsc} x, (\left | x \right | \geq 1, f(x)\in [-\pi/2, \pi/2], f(x)\neq 0)

plot(arccsc(x));

数学 - 基本初等函数及其图像_第22张图片

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