函数定义域求法的总结和配套习题
(1)分式中的分母不为零;
(2)偶次方根下的数(或式)大于或等于零;
(3)指数式的底数大于零且不等于一;
(4)对数式的底数大于零且不等于一,真数大于零;
(5)正切函数;
(6)余切函数;
(7)反三角函数的定义域
函数y=arcsinx的定义域是[-1,1],值域是;
函数y=arccosx的定义域是[-1,1],值域是[0,π] ;
函数y=arctgx的定义域是R,值域是;
函数y=arcctgx的定义域是R,值域是(0,π)。
1、 抽象的
一、已知的定义域,求的定义域
例1 已知函数的定义域为,求的定义域.
分析:该函数是由和构成的复合函数,其中是自变量,是中间变量,由于与是同一个函数,因此这里是已知,即,求的取值范围.
解:的定义域为,,.
故函数的定义域为.
二、已知的定义域,求的定义域
例2 已知函数的定义域为,求函数的定义域.
分析:令,则,
由于与是同一函数,因此的取值范围即为的定义域.
解:由,得.
令,则,.
故的定义域为.
三、运算型的抽象函数
例3 若的定义域为,求的定义域.
解:由的定义域为,则必有解得.
所以函数的定义域为.
3、逆向型
例5已知函数的定义域为求实数的取值范围。
分析:函数的定义域为,表明,使一切都成立,由项的系数是,所以应分或进行讨论。
解:当时,函数的定义域为;
当时,是二次不等式,其对一切实数都成立的充要条件是
综上可知。
评注:不少学生容易忽略的情况,希望通过此例解决问题。
例6已知函数的定义域是,求实数的取值范围。
解:要使函数有意义,则必须恒成立,
因为的定义域为,即无实数解
①当时,恒成立,解得;
②当时,方程左边恒成立。
综上的取值范围是。
抽象函数的定义域
总结解题
1.已知的定义域,求复合函数的定义域
由复合函数的定义我们可知,要构成复合函数,则内层函数的值域必须包含于外层函数的定义域之中,因此可得其方法为:若的定义域为,求出中的解的范围,即为的定义域。
2.已知复合函数的定义域,求的定义域
方法是:若的定义域为,则由确定的范围即为的定义域。
3.已知复合函数的定义域,求的定义域
结合以上一、二两类定义域的求法,我们可以得到此类解法为:可先由定义域求得的定义域,再由的定义域求得的定义域。
4.已知的定义域,求四则运算型函数的定义域
若函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的,其定义域为各基本函数定义域的交集,即先求出各个函数的定义域,再求交集。
例1已知函数的定义域为,求的定义域.
分析:若的定义域为,则在中,,从中解得的取值范围即为的定义域.本题该函数是由和构成的复合函数,其中是自变量,是中间变量,由于与是同一个函数,因此这里是已知,即,求的取值范围.
解:的定义域为,,.
故函数的定义域为.
变式训练:
若函数的定义域为,则的定义域为 。
分析:由函数的定义域为可知:;所以中有。
解:依题意知:
解之,得:
∴ 的定义域为
例2已知函数的定义域为,求函数的定义域.
分析:若的定义域为,则由确定的的范围即为的定义域.这种情况下,的定义域即为复合函数的内函数的值域。本题中令,则,
由于与是同一函数,因此的取值范围即为的定义域.
解:由,得.
令,则,.
故的定义域为.
变式训练:
已知函数的定义域为,则的定义域为________。
解:由,得
所以,故填
例3. 函数定义域是,则的定义域是( )
A. B. C. D.
分析:已知的定义域,求的定义域,可先由定义域求得的定义域,再由的定义域求得的定义域
解:先求的定义域
的定义域是,
即的定义域是,再求的定义域 的定义域是,故应选A
变式训练:
已知函数f(2x)的定义域是[-1,1],求f(log2x)的定义域.
分析:先求2x的值域为M则log2x的值域也是M,再根据log2x的值域求定义域。
解 ∵y=f(2x)的定义域是[-1,1],即-1≤x≤1,∴≤2x≤2.
∴函数y=f(log2x)中≤log2x≤2.即log2≤log2x≤log24,∴≤x≤4.
故函数f(log2x)的定义域为[,4]
例4 若的定义域为,求的定义域.
分析:求由有限个抽象函数经四则运算得到的函数的定义域,其解法是:先求出各个函数的定义域,然后再求交集.
解:由的定义域为,则必有解得.
所以函数的定义域为.
变式训练:已知函数的定义域是,求的定义域。
分析:分别求f(x+a)与f(x-a)的定义域,再取交集。
解:由已知,有,即
函数的定义域由确定
函数的定义域是
例5 若函数f(x+1)的定义域为[-,2],求f(x2)的定义域.
分析:已知f(x+1)的定义域为[-,2],x满足-≤x≤2,于是<x+1<3,得到f(x)的定义域,然后f(x2)的定义域由f(x)的定义域可得.
解:先求f(x)的定义域:
由题意知-≤x≤2,则<x+1<3,即f(x)的定义域为[,3],
再求f[h(x)] 的定义域:
∴ <x2<3,解得-<x<-或<x<.
∴f(x2)的定义域是{x|-<x<-或<x<}.
例6、 某单位用木料制作如图所示的框架, 框架的下部是边长分别为x、y(单位:m)的矩形.上部是等腰直角三角形.
框架围成的总面积8cm2. 问x、y分别为多少(精确到0.001m) 时用料最省?
分析:应用题中的定义域除了要使解析式有意义外,还需考虑实际上的有效范围。实际上的有效范围,即实际问题要有意义,一般来说有以下几中常见情况:
(1)面积问题中,要考虑部分的面积小于整体的面积;
(2)销售问题中,要考虑日期只能是自然数,价格不能小于0也不能大于题设中规定的值(有的题没有规定);
(3)生产问题中,要考虑日期、月份、年份等只能是自然数,增长率要满足题设;(4)路程问题中,要考虑路程的范围。本题中总面积为,由于,于是,即。又,∴的取值范围是。
解:由题意得
xy+x2=8,∴y==(0
计划将此钢板切割成等腰梯形的形状,下底AB是半椭圆的短轴,上底CD的端点在椭圆上.记CD=2x,梯形面积为S.
(1)求面积S以x为自变量的函数式,并写出其定义域;
(2)求面积S的最大值.
解(1)依题意,以AB的中点O为原点建立直角坐标系O-xy(如图),
则点C的横坐标为x,点C的纵坐标y满足方程
(y≥0),
解得y=2 (0
0;
当