Модуль числа (абсолютная величина числа), определения, примеры, свойства. Модуль числа
Модулем или абсолютной величиной действительного числа называется само это число, если х неотрицательно, и противоположное число, т.е. -х, если х отрицательно:
Очевидно, но определению, |х| > 0. Известны следующие свойства абсолютных величин:
- 1) ху | = |дг| |г/1;
- 2>- -Н;
У у
- 3) |х+г/|
- 4) |дт-г/|
Модуль разности двух чисел х - а | есть расстояние между точками х и а на числовой прямой (при любых х и а).
Из этого следует, в частности, что решениями неравенствах - а 0) являются все точки х интервала {а - г, а + с), т.е. числа, удовлетворяющие неравенству а-г+ г.
Такой интервал (а - 8, а + г) называется 8-окрестностью точки а.
Основные свойства функций
Как мы уже заявляли, все величины в математике делят на постоянные и переменные. Постоянной величиной называется величина, сохраняющая одно и то же значение.
Переменной величиной называется величина, которая может принимать различные числовые значения.
Определение 10.8. Переменная величина у называется функцией от переменной величины х, если по некоторому правилу каждому значению х е X поставлено в соответствие определенное значение у е У; независимая переменная х обычно называется аргументом, а область X ее изменения называется областью определения функции.
Тот факт, что у есть функция отх, чаще всего выражают символической записью: у = /(х).
Существует несколько способов задания функций. Основными принято считать три: аналитический, табличный и графический.
Аналитический способ. Этот способ состоит в задании связи между аргументом (независимой переменной) и функцией в виде формулы (или формул). Обычно в качестве /(х) выступает некоторое аналитическое выражение, содержащее х. В этом случае говорят, что функция определяется формулой, например, у = 2х + 1, у = tgx и т.д.
Табличный способ задания функции состоит в том, что функция задается таблицей, содержащей значения аргумента х и соответствующие значения функции /(.г). Примерами могут служить таблицы количества преступлений за определенный период, таблицы экспериментальных измерений, таблица логарифмов.
Графический способ. Пусть на плоскости задана система декартовых прямоугольных координат хОу. В основе геометрической интерпретации функции лежит следующее.
Определение 10.9. Графиком функции называется геометрическое место точек плоскости, координаты (х, у) которых удовлетворяют условию: у-Ах).
Функция называется заданной графически, если начерчен ее график. Графический способ широко применяется в экспериментальных измерениях с употреблением самопишущих приборов.
Имея перед глазами наглядный график функций, нетрудно представить себе многие ее свойства, что делает график незаменимым средством исследования функции. Поэтому построение графика является важнейшей (обычно завершающей) частью исследования функции.
Каждый способ имеет как свои достоинства, так и недостатки. Так, к достоинствам графического способа можно отнести его наглядность, к недостаткам - его неточность и ограниченность представления.
Перейдем теперь к рассмотрению основных свойств функций.
Четность и нечетность. Функция у = f(x) называется четной, если для любого х выполняется условие f(-x) = f(x). Если же для х из области определения выполняется условие /(-х) = -/(х), то функция называется нечетной. Функция, которая не является четной или нечетной, называется функцией общего вида.
- 1) у = х 2 - четная функция, так как f(-x) = (-х) 2 = х 2 , т.е./(-х) =/(.г);
- 2) у = х 3 - нечетная функция, так как (-х) 3 = -х 3 , т.с. /(-х) = -/(х);
- 3) у = х 2 + х есть функция общего вида. Здесь /(х) = х 2 + х, /(-х) = (-х) 2 +
- (-х) = х 2 - х,/(-х) */(х);/(-х) -/"/(-х).
График четной функции симметричен относительно оси Ох, а график нечетной функции симметричен относительно начала координат.
Монотонность. Функция у =/(х) называется возрастающей на промежутке X, если для любых х, х 2 е X из неравенства х 2 > х, следует /(х 2) > /(х,). Функция у =/(х) называется убывающей, если из х 2 > х, следует/(х 2) (х,).
Функция называется монотонной на промежутке X, если она или возрастает на всем этом промежутке, или убывает на нем.
Например, функция у = х 2 убывает на (-°°; 0) и возрастает на (0; +°°).
Заметим, что мы дали определение функции монотонной в строгом смысле. Вообще к монотонным функциям относятся неубывающие функции, т.е. такие, для которых из х 2 > х, следует/(х 2) >/(х,), и невозрастающие функции, т.е. такие, для которых из х 2 > х, следует/(х 2)
Ограниченность. Функция у =/(х) называется ограниченной на промежутке X, если существует такое число М > 0, что |/(х)| М для любого х е X.
Например, функция у =-
ограничена на всей числовой прямой, так
Периодичность. Функция у = f(x) называется периодической , если существует такое число Т ^ О, что f(x + Т = f(x) для всех х из области определения функции.
В этом случае Т называется периодом функции. Очевидно, если Т - период функции у = f(x), то периодами этой функции являются также 2Г, 3Т и т.д. Поэтому обычно периодом функции называется наименьший положительный период (если он существует). Например, функциях/ = cos.г имеет период Т= 2п, а функция у = tg Зх - период п/3.
Сначала определяем знак выражения под знаком модуля, а потом раскрываем модуль :
- если значение выражения больше нуля, то просто выносим его из-под знака модуля,
- если же выражение меньше нуля, то выносим его из-под знака модуля, меняя при этом знак, как делали это ранее в примерах.
Ну что, попробуем? Оценим:
(Забыл, Повтори.)
Если, то какой знак имеет? Ну конечно, !
А, значит, знак модуля раскрываем, меняя знак у выражения:
Разобрался? Тогда попробуй сам:
Ответы:
Какими же ещё свойствами обладает модуль?
Если нам нужно перемножить числа внутри знака модуля, мы спокойно можем перемножить модули этих чисел!!!
Выражаясь математическим языком, модуль произведения чисел равен произведению модулей этих чисел.
Например:
А что, если нам нужно разделить два числа (выражения) под знаком модуля?
Да то же, что и с умножением! Разобьем на два отдельных числа (выражения) под знаком модуля:
при условии, что (так как на ноль делить нельзя).
Стоит запомнить ещё одно свойство модуля:
Модуль суммы чисел всегда меньше или равен сумме модулей этих чисел:
Почему так? Всё очень просто!
Как мы помним, модуль всегда положителен. Но под знаком модуля может находиться любое число: как положительное, так и отрицательное. Допустим, что числа и оба положительные. Тогда левое выражение будет равно правому выражению.
Рассмотрим на примере:
Если же под знаком модуля одно число отрицательное, а другое положительно, левое выражение всегда окажется меньше правого:
Вроде с этим свойством все ясно, рассмотрим еще парочку полезных свойств модуля.
Что если перед нами такое выражение:
Что мы можем сделать с этим выражением? Значение x нам неизвестно, но зато мы уже знаем, что, а значит.
Число больше нуля, а значит можно просто записать:
Вот мы и пришли к другому свойству, которое в общем виде можно представить так:
А чему равно такое выражение:
Итак, нам необходимо определить знак под модулем. А надо ли здесь определять знак?
Конечно, нет, если помнишь, что любое число в квадрате всегда больше нуля! Если не помнишь, смотри тему . И что же получается? А вот что:
Здорово, да? Довольно удобно. А теперь конкретный пример для закрепления:
Ну, и почему сомнения? Действуем смело!
Во всем разобрался? Тогда вперед тренироваться на примерах!
1. Найдите значение выражения, если.
2. У каких чисел модуль равен?
3. Найдите значение выражений:
Если не все пока ясно и есть затруднения в решениях, то давай разбираться:
Решение 1 :
Итак, подставим значения и в выражение
Решение 2:
Как мы помним, противоположные числа по модулю равны. Значит, значение модуля, равное имеют два числа: и.
Решение 3:
а)
б)
в)
г)
Все уловил? Тогда пора перейти к более сложному!
Попробуем упростить выражение
Решение:
Итак, мы помним, что значение модуля не может быть меньше нуля. Если под знаком модуля число положительное , то мы просто можем отбросить знак: модуль числа будет равен этому числу.
Но если под знаком модуля отрицательное число , то значение модуля равно противоположному числу (то есть числу, взятому со знаком «-»).
Для того, чтобы найти модуль любого выражения, для начала нужно выяснить, положительное ли значение оно принимает, или отрицательное.
Получается, значение первого выражения под модулем.
Следовательно, выражение под знаком модуля отрицательно. Второе выражение под знаком модуля всегда положительно, так как мы складываем два положительных числа.
Итак, значение первого выражения под знаком модуля отрицательно, второго - положительно:
Это значит, раскрывая знак модуля первого выражения, мы должны взять это выражение со знаком «-». Вот так:
Во втором случае просто отбросим знак модуля:
Упростим данное выражение целиком:
Модуль числа и его свойства (строгие определения и доказательства)
Определение:
Модуль (абсолютная величина) числа - это само число, если, и число, если:
Например:
Пример:
Упростите выражение.
Решение:
Основные свойства модуля
Для всех:
Пример:
Докажите свойство №5 .
Доказательство:
Предположим, что существуют такие, что
Возведем левую и правую части неравенства в квадрат (это можно сделать, т.к. обе части неравенства всегда неотрицательны ):
а это противоречит определению модуля.
Следовательно, таких не существует, а значит, при всех выполняется неравенство
Примеры для самостоятельного решения:
1) Докажите свойство №6 .
2) Упростите выражение.
Ответы:
1) Воспользуемся свойством №3 : , а поскольку, тогда
Чтобы упростить, нужно раскрыть модули. А чтобы раскрыть модули, нужно узнать, положительны или отрицательны выражения под модулем?
a. Сравним числа и и:
b. Теперь сравним и:
Складываем значения модулей:
Модуль числа. Коротко о главном.
Модуль (абсолютная величина) числа - это само число, если, и число, если:
Свойства модуля:
- Модуль числа есть число неотрицательное: ;
- Модули противоположных чисел равны: ;
- Модуль произведения двух (и более) чисел равен произведению их модулей: ;
- Модуль частного двух чисел равен частному их модулей: ;
- Модуль суммы чисел всегда меньше или равен сумме модулей этих чисел: ;
- Постоянный положительный множитель можно выносить за знак модуля: при;
§ 1 Модуль действительного числа
В этом уроке изучим понятие «модуль» для любого действительного числа.
Выпишем свойства модуля действительного числа:
§ 2 Решение уравнений
Используя геометрический смысл модуля действительного числа, решим несколько уравнений.
Следовательно, уравнение имеет 2 корня: -1 и 3.
Таким образом, уравнение имеет 2 корня: -3 и 3.
На практике используют различные свойства модулей.
Рассмотрим это в примере 2:
Таким образом, в данном уроке Вы изучили понятие «модуль действительного числа», его основные свойства и геометрический смысл. А также решили несколько типовых задач на применение свойств и геометрического представления модуля действительного числа.
Список использованной литературы:
- Мордкович А.Г. «Алгебра» 8 класс. В 2 ч. Ч.1. Учебник для общеобразовательных учреждений / А.Г. Мордкович. – 9-е изд., перераб. – М.: Мнемозина, 2007. – 215с.: ил.
- Мордкович А.Г. «Алгебра» 8 класс. В 2 ч. Ч.2. Задачник для общеобразовательных учреждений / А.Г. Мордкович, Т.Н. Мишустина, Е.Е. Тульчинская.. – 8-е изд., – М.: Мнемозина, 2006. – 239с.
- Алгебра. 8 класс. Контрольные работы для учащихся образовательных учреждений Л.А. Александрова под ред. А.Г. Мордковича 2-е изд., стер. - М.: Мнемозина, 2009. - 40с.
- Алгебра. 8 класс. Самостоятельные работы для учащихся образовательных учреждений: к учебнику А.Г. Мордковича, Л.А. Александрова, под ред. А.Г. Мордковича, 9-е изд., стер. - М.: Мнемозина, 2013. - 112с.
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цели:
Оборудование: проектор, экран, персональный компьютер, мультимедийная презентация
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний учащихся.
2.1. Ответить на вопросы учащихся по домашнему заданию.
2.2. Разгадать кроссворд (повторение теоретического материала) (Слайд 2):
- Комбинация математических знаков, выражающая какое-нибудь
– Разгадав кроссворд, в выделенном вертикальном столбце прочитайте название темы сегодняшнего урока. (Слайды 3, 4)
3. Объяснение новой темы.
3.1. – Ребята, вы уже встречались с понятием модуля, пользовались обозначением |a | . Раньше речь шла только о рациональных числах. Теперь надо ввести понятие модуля для любого действительного числа.
Каждому действительному числу соответствует единственная точка числовой прямой, и, наоборот, каждой точке числовой прямой соответствует единственное действительное число. Все основные свойства действий над рациональными числами сохраняются и для действительных чисел .
Вводится понятие модуля действительного числа. (Слайд 5).
Определение. Модулем неотрицательного действительного числа x называют само это число: |x | = x ; модулем отрицательного действительного числа х называют противоположное число: |x | = – x .
– Запишите в тетрадях тему урока, определение модуля:
На практике используют различные свойства модулей , например. (Слайд 6) :
Выполнить устно № 16.3 (а, б) – 16.5 (а, б) на применение определения, свойства модуля. (Слайд 7) .
3.4. Для любого действительного числа х можно вычислить |x | , т.е. можно говорить о функции y = |x | .
Задание 1. Построить график и перечислить свойства функции y = |x | (Слайды 8, 9).
Один ученик на доске строит график функции
Рис 1
.
Свойства перечисляются учащимися. (Слайд 10)
1) Область определения – (– ∞; + ∞) .
2) у = 0 при х = 0; y > 0 при x < 0 и x > 0.
3) Функция непрерывная.
4) у наим = 0 при х = 0, у наиб не существует.
5) Функция ограничена снизу, не ограничена сверху.
6) Функция убывает на луче (– ∞; 0) и возрастает на луче }