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2024年3月21日发(作者:jquerydelegate函数有什么用)
第一篇、复合函数问题之勘阻及广创作
一、复合函数定义:设y=f(u)的定义域为A,u=g(x)的值域
为B,若A
B,则y关于x函数的y=f[g(x)]叫做函数f与g的
复合函数,u叫中间量.
二、复合函数定义域问题:
(一)例题剖析:
(1)、已知
f(x)
的定义域,求
f
g(x)
的定义域
例1.设函数
f(u)
的定义域为(0,1),则函数
f(lnx)
的定义
域为_____________。
解析:函数
f(u)
的定义域为(0,1)即
u(0,1)
,所以
f
的作
用范围为(0,1)
又f对lnx作用,作用范围不变,所以
0lnx1
解得
x(1,e)
,故函数
f(lnx)
的定义域为(1,e)
例2. 若函数
f(x)
1
x1
,则函数
f
f(x)
的定义域为
______________。
解析:先求f的作用范围,由
f(x)
1
x1
,知
x1
即f的作用范围为
xR|x1
,又f对f(x)作用
x1
ff(x)
f(x)R且f(x)1
所以,即中x应满足
f(x)1
x1
1
1
x1
即,解得
x1且x2
故函数
f
f(x)
的定义域为
xR|x1且x2
(2)、已知
f
g(x)
的定义域,求
f(x)
的定义域
例3. 已知
f(32x)
的定义域为
x
1,2
,则函数
f(x)
的定义
域为_________。
解析:
f(32x)
的定义域为
1,2
,即
x
1,2
,由此得
32x
1,5
所以f的作用范围为
1,5
,又f对x作用,作用范围不
变,所以
x
1,5
即函数
f(x)
的定义域为
1,5
x
2
f(x4)lg
2
x8
,则函数
f(x)
的定义域为
2
例4. 已知
______________。
x
2
x
2
f(x4)lg
2
0
x8
,知
x
2
8
2
解析:先求f的作用范围,由
2
解得
x44
,f的作用范围为
(4,)
,又f对x作用,作
用范围不变,所以
x(4,)
,即
f(x)
的定义域为
(4,)
(3)、已知
f
g(x)
的定义域,求
f
h(x)
的定义域
思路:设
f
g(x)
的定义域为D,即
xD
,由此得
g(x)E
,
f
的作用范围为E,又f对
h(x)
作用,作用范围不变,所以
h(x)E
,解得
xF
,F为
f
h(x)
的定义域。
x
f(2)
的定义域为
1,1
,则
f(log
2
x)
的定义域例5. 若函数
为____________。
x
f(2)
的定义域为
1,1
,即
x
1,1
,由此得解析:
1
2
x
,2
2
1
,2
f
的作用范围为
2
又f
即
1
log
2
x
,2
x
logx
2
2
对作用,所以,解得
2,4
f(log
2
x)
的定义域为
2,4
三、复合函数单调性问题
(1)引理证明
已知函数
yf(g(x))
.若
ug(x)
在区间
(a,b
)上是减函数,其值
域为(c,d),又函数
yf(u)
在区间(c,d)上是减函数,那么,原
复合函数
yf(g(x))
在区间
(a,b
)上是增函数.
证明:在区间
(a,b
)内任取两个数
x
1
,x
2
,使
ax
1
x
2
b
因为
ug(x)
在区间
(a,b
)上是减函数,所以
g(x
1
)g(x
2
)
,记
u
1
g(x
1
)
,
u
2
g(x
2
)
即
u
1
u
2,
且u
1
,u
2
(c,d)
因为函数
yf(u)
在区间(c,d)上是减函数,所以
f(u
1
)f(u
2
)
,
即
f(g(x
1
))f(g(x
2
))
,
故函数
yf(g(x))
在区间
(a,b
)上是增函数.
(2).复合函数单调性的判断
复合函数的单调性是由两个函数共同决定。为了记忆方便,
我们把它们总结成一个图表:
yf(u)
增 ↗
增 ↗
增 ↗
减 ↘
减 ↘
增 ↗
减 ↘
减 ↘
减 ↘
增 ↗
ug(x)
yf(g(x))
以上规律还可总结为:“同向得增,异向得减”或“同增异
减”.
(3)、复合函数
yf(g(x))
的单调性判断步调:
ⅰ 确定函数的定义域;
ⅱ 将复合函数分解成两个简单函数:
yf(u)
与
ug(x)
。
ⅲ 分别确定分解成的两个函数的单调性;
ⅳ 若两个函数在对应的区间上的单调性相同(即都是增
函数,或都是减函数),则复合后的函数
yf(g(x))
为增函
数; 若两个函数在对应的区间上的单调性相异(即一个是增函
数,而另一个是减函数),则复合后的函数
yf(g(x))
为减函数。
(4)例题演练
例1、 求函数
予证明
ylog
1
(x
2
2x3)
2
的单调区间,并用单调定义给
2
解:定义域
x2x30x3或x1
单调减区间是
(3,)
设
x
1
,x
2
(3,)且x
1
x
2
则
(x
1
2x
1
3)
(x
2
2x
2
3)
=
(x
2
x
1
)(x
2
x
1
2)
2
2
∵
x
2
x
1
3
∴
x
2
x
1
0x
2
x
1
20
2
(x2x3)
(x
11
2
∴>
2x
2
3)
又底数
2
0
1
1
2
∴
y
2
y
1
0
即
y
2
y
1
∴
y
在
(3,)
上是减函数
同理可证:
y
在
(,1)
上是增函数
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