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数学分析
第三篇 函数论
图形合成法
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2025-03-14 18:02
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图形合成法
## 3.2.6 图形合成法 作出给定函数的图像对许多问题的思考和解决有帮助.在本节先介绍一种快捷的作图方法,然后在 $\S 8.5$ 进一步介绍用微分学知识的作图方法. 最为简单的作图方法就是所谓的等距描点法.这就是计算若干个等距分点 $x_i$处的函数值 $f\left(x_i\right), i=1, \cdots, n$ ,然后将点 $\left(x_i, f\left(x_i\right)\right)$ 光滑连接而成曲线.容易理解这种方法存在很大的盲目性.若取点数太少则往往会遗漏掉图像的重要特征,取点数太多则计算量过大,而且也不一定能够得到好的结果. 图形合成法的思想是通过对简单图像作"四则运算"而得到较为复杂的图像.当然所得的是草图,但在很多情况下往往已经够用了.即使将来在学了微分学后会有更为精确的作图方法,但图形合成法仍有其价值. 下面举几个例子。 例题 3.10 用图形合成法作出函数 $y=x+\frac{1}{x}$ 在 $x>0$ 时的图像. 解 如图 3.16 所示,将 $x>0$ 范围中的 $y=1 / x$ 的图像与 $y=x$ 的图像"相加"即可.为清楚起见,在中间的图中除了 $y=x$ 的图像(用粗线)之外,同时还作出了 $y=1 / x$ 的图像(用细线).在右边的图中则用细线保留了 $y=x$ 和 $y=1 / x$ 的图像,而用粗线表示所求的函数 $y=x+\frac{1}{x}$ 的图像.  例题 3.11 用图形合成法作出函数 $y=(x-1) \sqrt[3]{x^2}$ 的图像. 解 如图 3.17 所示,将 $y=x-1$ 的图像与 $y=\sqrt[3]{x^2}$ 的图像"相乘"即可.为清楚起见,在中间的图中除了 $y=\sqrt[3]{x^2}$ 的图像(用粗线)之外,同时还作出了 $y=x-1$ 的图像(用细线).在右边的图中则用细线保留了 $y=x-1$ 和 $y=\sqrt[3]{x^2}$ 的图像,而用粗线表示所求的函数 $y=(x-1) \sqrt[3]{x^2}$ 的图像. 
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