matlab二元函数定义域域不含原点,怎么表示

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已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,在定义域x∈[-2,2]上表示的曲线过原点,且在x=±1处的切线斜率均为-1.有以下命题:①f(x)是奇函数;②若f(x)在[s,t]内递减,则|t-s|的最大值为4;③f(x)的最大值为M,最小值为m,则M+m=0.④若对?x∈[-2,2],k≤f'(x)恒成立,则k的最大值为2.其中正确命题的个数有(  )A.1个B.2个C.3个D.4个
题型:单选题难度:偏易来源:不详
函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象过原点,可得c=0;又f′(x)=3x2+2ax+b,且f(x)在x=±1处的切线斜率均为-1,则有3+2a+b=-13-2a+b=-1,解得a=0,b=-4.所以f(x)=x3-4x,f′(x)=3x2-4.①可见f(x)=x3-4x是奇函数,因此①正确;x∈[-2,2]时,[f′(x)]min=-4,则k≤f'(x)恒成立,需k≤-4,因此④错误.②令f′(x)=0,得x=±233.所以f(x)在[-233,233]内递减,则|t-s|的最大值为433,因此②错误;且f(x)的极大值为f(-233)=1639,极小值为f(233)=-1639,两端点处f(-2)=f(2)=0,所以f(x)的最大值为M=1639,最小值为m=-1639,则M+m=0,因此③正确.故选B.
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据魔方格专家权威分析,试题“已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,在定义域x∈[-2,2]上表示的曲线过原点..”主要考查你对&&函数的单调性、最值,函数的奇偶性、周期性,函数的单调性与导数的关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
函数的单调性、最值函数的奇偶性、周期性函数的单调性与导数的关系
单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间&&3、最值的定义:最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:①任取x1,x2∈D,且x1<x2; ②作差f(x1)-f(x2)或作商 ,并变形;③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较 与1的大小; ④根据定义作出结论。(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。函数的奇偶性定义:
偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。 奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。&&函数的周期性:
(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。 周期函数定义域必是无界的。 (2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。 周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。 奇函数与偶函数性质:
(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。
注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
2、函数的周期性& & 令a&,&b&均不为零,若:& (1)函数y&=&f(x)&存在&f(x)=f(x&+&a)&==&&函数最小正周期&T=|a|& (2)函数y&=&f(x)&存在f(a&+&x)&=&f(b&+&x)&==&&函数最小正周期&T=|b-a|&(3)函数y&=&f(x)&存在&f(x)&=&-f(x&+&a)&==&&函数最小正周期&T=|2a|&(4)函数y&=&f(x)&存在&f(x&+&a)&=&&==&&函数最小正周期&T=|2a|& (5)函数y&=&f(x)&存在&f(x&+&a)&=&&&==&&函数最小正周期&T=|4a|导数和函数的单调性的关系:
(1)若f′(x)&0在(a,b)上恒成立,则f(x)在(a,b)上是增函数,f′(x)&0的解集与定义域的交集的对应区间为增区间; (2)若f′(x)&0在(a,b)上恒成立,则f(x)在(a,b)上是减函数,f′(x)&0的解集与定义域的交集的对应区间为减区间。 利用导数求解多项式函数单调性的一般步骤:
①确定f(x)的定义域; ②计算导数f′(x); ③求出f′(x)=0的根; ④用f′(x)=0的根将f(x)的定义域分成若干个区间,列表考察这若干个区间内f′(x)的符号,进而确定f(x)的单调区间:f′(x)&0,则f(x)在对应区间上是增函数,对应区间为增区间;f′(x)&0,则f(x)在对应区间上是减函数,对应区间为减区间。
函数的导数和函数的单调性关系特别提醒:
若在某区间上有有限个点使f′(x)=0,在其余的点恒有f′(x)&0,则f(x)仍为增函数(减函数的情形完全类似).即在区间内f′(x)&0是f(x)在此区间上为增函数的充分条件,而不是必要条件。&
发现相似题
与“已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,在定义域x∈[-2,2]上表示的曲线过原点..”考查相似的试题有:
747069825304887885403616410407553164怎样判断函数f(x)的定义域是否关于原点对称?比如呢?
心系冬季42810
如果定义域是全体实数,那肯定就是关于原点对称了.如果定义域不是全体实数,比如是全体正实数,那定义域在x轴的负半轴上都不能取值,当然更谈不上是对称了.再比如定义域是全体负实数,那定义域在x轴正半轴也不能取值,所以定义域也不是关于原点对称.举个例子:f(x)=1/(1-x)此题的定义域是x不等于1,那么如果定义域要是关于原点对称,x也不能等于-1.再举个例子:f(x)=x的偶次方根.此题的定义域是x非负,x非负这个取值,关于原点的对称区间是x非正.所以两个例子中的定义域都不是关于原点对称的.我们一般在讨论一个函数的奇偶性时,才会关注定义域的取值.定义域是关于原点对称的,函数才有可能是奇函数或者偶函数.如果一个函数,它的定义域不是关于原点对称的,那么都没有“资格”成为奇函数或者偶函数.
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看是否关于零点对称。(-2,2)就对称。但(-2,3)就不行。(-2,2】也不行。判断对称后,函数关于原点对称为奇,关于y轴对称为偶。表达式表示:如y=f(x)若y=f(-x)为偶函数,若y=-f(-x)为奇函数
先求定义域,再将f(x)列出,能否是否等于-f(-x)
我想楼上的分析的很全面。高手,学习了
任意取定义域中的一点X,看负X在不在此定义域中,如果都在,就是关于原点对称,只要有一点不在,就不对称(-4,4)就对称(-4,4】就不对称,因为取X=4,那么负X=-4,-4不在此定义域中,所以关于原点不对称
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第六章 多元函数微分学基础
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&&第​六​章​ ​多​元​函​数​微​分​学​基​础0332
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怎么用matlab画指定定义域内的二元函数图像
请高人指点:
& && && &已知一个二元函数 z=f(x,y)=3*(x.^2)+3*(y.^2)+3*x*y+1-3*x-3*y, 其定义域为 D={(x,y) | x&=0, y&=0, x+y&=1}. 如何用matlab画出这个函数的图像。谢谢了:hand:
关注者: 169
[x,y] = meshgrid(0:.02:1);
idx = x + y & 1;
z = 3*(x.^2)+3*(y.^2)+3*x.*y+1-3*x-3*y;
surf(x,y,z)
关注者: 307
除了楼上的方法,还可以用:n = 50;
x = linspace(0,1,n+1);
y = cumsum([zeros(size(x));repmat((1-x)/n,n,1)]);
x = repmat(x,size(y,1),1);
z = 3*(x.^2)+3*(y.^2)+3*x.*y+1-3*x-3*y;
mesh(x,y,z);
axis tight复制代码
关注者: 307
再提供一种类似2楼的办法:[x,y] = meshgrid(0:0.02:1);
z = 3*(x.^2)+3*(y.^2)+3*x.*y+1-3*x-3*y;
z(x+y&1) =
surf(x,y,z);
axis tight复制代码
关注者: 307
总结一下以上3种办法的的区别与联系。
2楼和4楼的办法本质上相同,都是先产生矩形区域内均匀分布的网格数据,然后剔除不符合要求(即落在定义域以外)的网格点。这种办法能保证产生的网格点在 x 方向、y 方向都是均匀分布(体现在网格曲面上一般不会出现颜色的突变)。但是因为这种方法是直接将不符合要求的数据置为NAN,在图形的斜线边缘处(即 x+y=1的地方)会出现图形过度是不连续的。
3楼的办法是直接产生三角形定义域区域内的网格点。产生的原理是先让 x 方向上的点等间隔分布,再针对每个 x 在 y 方向上选取相同数量的等间隔分布的 y,最终的效果是网格点在 x 方向均匀分布,在 y 方向上分布的密度随着对应的 x 增大而逐渐增大(这是因为 y 的上限是一条斜线)。所以,3 楼的图形看起来会在接近 (0,1) 的一个角上变得非常密集 (体现在网格曲面颜色的改变上)。另一方面,由于这种方法是直接产生定义域内的点,在曲面边缘处的图形也是连续的。另外,3楼的代码也可以修改成先产生等间隔分布的y,然后针对每个 y构建符合要求的 x,这样,就可以得到网格点在 y 方向均匀分布,在 x 方向非均匀分布。
谢谢各位大神了:)
关注者: 40
本帖最后由 kastin 于
14:06 编辑
对于在指定定义域绘制函数图象的问题,MATLAB 没有直接的函数实现,而通过简单的方法能实现的,上面的二位版主也给出了。在Mathematcia 里面,这个问题就很简单了,直接设置一个RegionFunction就行了(一维、二维),且对于非线性的区域都行。下面讨论一下MATLAB的其他实现方法。
先说一说简单情况,也就是凸区域(不一定是线性不等式区域)。不规则区域绘图我们有个很好的工具,那就是delaunay三角形,由于这个网格是凸区域,所以只要定义域是凸的就行。在定义域中随便取尽可能多一些点,根据这些不规则点集,我们就能得到delaunay三角形,从而绘制出曲面。
绘制二元函数曲面 z=f(x,y)=3*(x.^2)+3*(y.^2)+3*x.*y+1-3*x-3*y, 其定义域为 D={(x,y) | x&=0, y&=0, x+y&=1}.
1. 线性凸域
该区域是线性不等式区域,半空间交集自动构成凸域,可以直接使用。f=@(x,y)3*(x.^2)+3*(y.^2)+3*x.*y+1-3*x-3*y;
[xi,yi]=meshgrid(0:0.1:1);
idx=xi+yi&1&xi&=0&yi&=0;
v=[xi(idx) yi(idx)]; % 样点(内点)
val=f(v(:,1),v(:,2));
tri=delaunay(v(:,1),v(:,2));
trisurf(tri,v(:,1),v(:,2),val);复制代码这个方法只适合线性不等式构成的定义域。
2. 非线性凸域
假设上述定义域发生改变,变成一个非线性的凸区域:D={(x,y) | x&=0, y&=0, x^2+y&=1}. 同样可以使用上述方法,由于是非线性的,所以除了内部少数点以外,还需要给出定义域边界上的一些点:[xi,yi]=meshgrid(0:0.05:1);
idx=xi.^2+yi&1&xi&=0&yi&=0;
v=[[xi(1,:); 1-xi(1,:).^2]';[xi(idx) yi(idx)]]; % 样点(内点+边界点)
val=f(v(:,1),v(:,2));&&% 高度值
tri=delaunay(v(:,1),v(:,2));
trisurf(tri,v(:,1),v(:,2),val);复制代码与NaN方法相比较,这个方法既有优点又有缺点。
优点:在同样的样点数下,产生的曲面以及边界一般比NaN方法要光滑。
缺点:只能适用于定义域为凸区域情况,而NaN方法则不限于此。
有没有改进该方法缺点的手段呢?其实是有的。对于较为简单的凹区域,我们可以通过凸集分解(自己搜索相关文献),将凹区域分解为多个凸集的并集,然后使用上述方法即可。这样就能使用少量样点,却能产生光滑的曲面与边界。不过对于极度复杂的区域(连续性很差,且多多连通,奇异点较多),凸集分解算法就显得麻烦,程序也不容易实现,因而最好使用下述通用方法:
3. 一般情况
定义域为凸/非凸,或者为多连通域。对于这种情形,只能使用patch绘制曲面,那么定义域必须是通过某种方法来获得三角面片(一种较为直观的方法就是,可以先做矩形网格然后三角化,最后采用递归细分优化边缘三角形)。这就需要比较复杂的编程技术了。自己可以试试。
上面讨论的都是单值函数或者单值隐函数的方法,对于多值隐函数曲面在指定定义域的绘制,情况则稍显不同了。
这是因为,这种情况下的曲面不再是定义域一一映射产生的(因为是多值)。因此需要通过样点构成的四面体插值求边界面,我们正好有griddata或者isosurf(type之查看用法)可以使用。最后使用patch得到结果。
kastin 发表于
对于在指定定义域绘制函数图象的问题,MATLAB 没有直接的函数实现,而通过简单的方法能实现的,上面的 ...
看这篇幅就很给力啊~
关注者: 169
这里有两个项目,希望对有兴趣的人有所帮助:
http://persson.berkeley.edu/distmesh/
http://iso2mesh.sourceforge.net/cgi-bin/index.cgi
关注者: 40
kaaaf123 发表于
这里有两个项目,希望对有兴趣的人有所帮助:
http://persson.berkeley.edu/distmesh/
http://iso2mesh.sou ...
嗯,第一个是区域网格生成的,同样的在fileexchange也有个mesh2d也是这个功能。这两个函数一年前使用过demo运行,感觉如果是专门用作生产优质网格还行,但作为绘图的辅助函数来说,速度似乎太慢了。distmesh用的好像是力学的某种算法,mesh2d用的是自适应迭代算法进行松弛得到良好的三角网格。
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