定义域中的位置变量与实际变量
把形如y=f[g(x)]的函数叫做复合函数,其中y=f(u),u=g(x),xÎA,uÎD,当x在u=g(x)的定义域A内变化时,u=g(x)的值在y=f(u)的定义域D内变化,变量y与x通过变量u建立了一种函数关系,y=f(u)=f[g(x)]称为复合函数,其中x称为自变量,u称为中间变量,y称为因变量。这类概念是函数概念理解的重要内容,也是难点之一。其中求复合函数的定义域问题一直困扰着同学们,大家搞不清楚求定义域时,到底是求x的值还是u得值,往往搞错。但若能引入位置变量和实际变量,则问题理解会清晰明了,本文对此类问题中的三种题型的求解思路作一剖析,旨在帮助大家轻松解题。
一. 已知的定义域,求的定义域
分析:设函数的定义域为D,这里的x为位置变量,指号里面的变量,不管用哪个变量来表示,都是,这里,即,此处的x就是实际要求的变量,解不等式,得,A为的定义域。
具体解法是:若的定义域是[a,b],解不等式,所得x即为所求的定义域。
例1.(2013年全国高考理理)已知函数的定义域为,则函数的定义域为
A B C D
解:此处位置变量x的范围为,即-1<2x+1<0,解得,—1<x<--
应选B。
例2. (2008年江西高考文3)若函数的定义域是,则函数的定义域是( B )
A. B. C. D.
解: 因为的定义域为[0,2],所以位置变量的范围就是[0,2],即满足,但故。应选B.
二. 已知的定义域,求的定义域
分析:设的定义域为A,实际变量,g(x)即中的x,为位置变量,由此求得位置变量的g(x)的范围就是函数的定义域,,D为的定义域。
具体解法是:已知的定义域是[a,b],即,求g(x)的值域,即所求f(x)的定义域。
例3.已知的定义域为[1,2],求f(x)的定义域。
解:因为已知的定义域为[1,2]
则实际变量x的范围为,
,,即位置变量的范围为。
即函数f(x)的定义域是。
例4. 已知,则函数的定义域为______________。
解:设位置变量,则,知>0,
解得>4或<-4,其中=<-4舍去。
即的定义域为
三. 已知的定义域,求的定义域
分析:这里有两个实际变量,其中中的x是第一个实际变量,设的定义域为A,即第一个实际变量的范围,由此得位置变量的范围,这一位置的函数的范围也是D,即,解得x的范围,就是第二个实际变量的范围,B为的定义域。
具体解法是:已知的定义域是[a,b],即,求g(x)的值域,得,再由,求得x的范围,为所求f(x)的定义域。
例5. 已知函数定义域是,则的定义域是( )
A. B. C. D.
解:
,即f(x)的定义域[-1,4]
又,解之
故应选A。
例6. 若函数的定义域为,则的定义域为_________。
解:的定义域为,即,由此得
即f(x)的定义域,
解得,
即的定义域为。
附个人简历
关清波,男,1963年8月5日生,1984年7月咸阳师范专科学校数学系毕业,1990年7月陕西教育学院数学系毕业,本科学历,先后在陕西省兴平市西吴高级中学、南郊高级中学任教,2001年9月调入青岛崂山区第二中学任教至今,中学高级职称,先后在8种全国级刊物上发表文章15篇,其中在《语数外学习》发表两篇,《数理化学习》两篇,《中学数学研究》、《中学数学教与学》、《中学生数理化》各一篇,《中学生学习报》五篇,《数学学习辅导》、《数学学习报》、《学习方法报》各一篇,参与编写《优化设计全程复习》(数学)五册,任主编、副主编。编著《魔法数学·集合与简易逻辑》,任主编。编著《魔法数学·函数》,任主编,共七部。