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预备知识 初等数学知识
函数是研究客观世界变化规律的最基本、最重要的数学工具之一,也是描述变量之间相互依赖关系的一种数学模型.在社会生活的许多方面都广泛地用到函数,如物理学、几何学、经济学等.本章将首先复习函数的基础知识,然后学习极限的概念、讨论极限的性质和运算法则,以及连续函数的概念与性质等,为后续的学习打下基础.
引例1 自由落体问题
一个物体做自由落体运动,从开始下落到落地经过的时间设为t,在这段时间中物体经过的路程设为s.如果只考虑重力对物体的作用,而空气阻力忽略不计,由物理学知识可知s与t之间有如下的依赖关系
其中g为重力加速度(在地面附近它近似于常数,通常取g=9.8m/s2).
引例2 某航运物流公司统计2014年月揽货量见表0-1.
表 0-1
从表0-1可以看出2014年该公司月揽货量x(万t)与月份t之间有着确定的对应关系.当月份t在1~12之间每取一整数值时,从表中便得出月揽货量x的唯一确定的对应值.
引例3 图0-1是某集装箱船气温自动记录仪描出的某一天的温度变化曲线,它给出了时间t与气温T之间的依赖关系.时间t的变域是0≤t≤24h,当t在这一范围内任取一值时,从图中的曲线可找出气温的对应值.例如t=14h,T=25℃,为一天中的最高温度.
以上几个例子所描述的问题虽各不相同,但却有共同的特征:它们都表达了两个变量之间的相互依赖关系.当一个变量在它的变域中任取一定值时,另一个变量按一定法则就有一个确定的值与之对应.把这种确定的依赖关系抽象出来,就是函数的概念.
图 0-1