【數學分析】第一章筆記

这很调和發表於2024-11-22

集合與對映

集合

集合是什麼

是個方便後續研究和討論的工具,我們先拿出來說說,有個感覺,後面討論的時候覺得不對了,就可以一路找到最初這些定義。

當然,一般沒人這麼較真,除了數學家

我們規定:

  • 集合元素在集合中

  • 集合元素是無序的,對於倆集合判等問題,重複出現或者在不同位置出現,並不影響這倆集合表示的意義一致

集合之上

集合之上咱們定義了一些運算,交併補,大家都很熟悉了。

然後算著算著總結出:交併補具有交換律結合律分配律,照我的理解,這三律能用\(Venn\)圖匯出。

還總結出個個對偶律,又叫德摩根律,是關於補集(一個集合\(A\)關於\(C\)的補集寫作\(A^{C}\))的,按計算機的思維,把補集解釋成“求反”,用口訣記憶起來就很方便了:並之反等於反之交,交之反等於反之並。

這裡給出原形式,可以對照對照口訣和\(Venn\)圖理解:

\((A∪B)^{C}=A^{C}∩B^{C}以及(A∩B)^{C}=A^{C}∪B^{C}\)

有限集和無限集

字面意思,不過無限集還有個小細項,叫可列集,意思是能用某個規律把集合元素排成一個序列,想把一個無限集證明成可列集,關鍵在於給它設計一種排列的規則,讓集合元素按照這種排列規則能不重不漏排成一列。這個挺有意思的,給集合以【序】。

\(Descartes\)乘積集合

\(A\)\(B\)是兩個集合,\(A\)中任取一個\(x\)\(B\)中任取一個\(y\),組成有序對\((x,y)\)

顯然這和組合數學有關係,分步乘法的感覺。

搞起實數來,實數數對可以和二維平面一一對應,這是平面解析幾何的理論基礎。

高維情況比如\(R^{3}\),都是可以的,擴充套件起來很方便。

對映與函式

對映

我們接著規定,對映是兩個集合之間的一種對應關係,學計算機的可能喜歡用雜湊一類的詞描述這種感覺。

記為\(f: X \to Y,x \mapsto y=f(x)\)

一元實函式

一元實函式是指從一個實數集合 $ X \subseteq \mathbb{R} $對映到實數集合 $Y = \mathbb{R} $ 的函式。

形式化定義為: $ f: X \to \mathbb{R} , x \mapsto f(x) \(,當然,我們更熟悉的是\)y=f(x)$

初等函式

  • 常數
  • 三角
  • 反三角
  • 由以上六種函式經過有限次四則運算與複合運算所產生的函式

函式的分段表示、隱式表示、參數列示

就是幾個名字,在不好寫成\(y=f(x)\)的時候用這幾個方法表示

分段表示就是分定義域討論

隱式表示就是搞成方程的樣子

參數列示就是拿第三個變數,可能是\(t\)什麼的來表示\(x\)\(y\)

函式的簡單特性

  • 有界性:函式不會大於或者小於某個界限值。
  • 單調性:函式會朝著上面或者下面走不會掉頭。
  • 奇偶性:函式關於原點中心對稱叫奇函式,關於\(y\)軸對稱叫偶函式。
  • 週期性:函式重複某一段的值

兩個常用不等式

三角不等式:原理是三角形兩邊之和大於第三邊,所以叫這個名,不過代數化之後,呈現為一個絕對值的不等式

基本不等式\(AM-GM\)不等式,口訣是”調幾算方“那個,然後還能擴充套件至\(n\)階的情況,有空更一下《不等式的秘密》那本書的筆記吧,那本很不錯

習題

高中數學不錯的話,這節不難,不找題了,沒必要

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