不容忽视的“定义域”

2012-04-29 01:20成兵
数学学习与研究 2012年21期
关键词:增函数定义域剖析

成兵

【摘要】定义域是函数的三要素之一,在解题中稍对函数“定义域”考虑不周、忽视、理解不清,都将导致错误,本文就针对学生出现的常见错误进行分析研究.

【关键词】定义域

函数的定义域对于函数而言是一个不容忽视的“永恒”的话题,它是函数的不可缺少的组成部分.研究函数的性质必须从定义域出发,特别是在解决方程、不等式等问题方面起着重要作用.由于函数本身的抽象性,使得许多同学在解题中常会忽视定义域出现一些错误.

一、等号“=”的取舍

例1 当x∈(1,2)时,不等式(x-1)2

A.(0,1)

B.(1,2)

C.(1,2]

D.0,1[]2

错解 设f(x)=(x-1)2,g(x)=log璦x,要使当x∈(1,2)时,不等式(x-1)21时,如图,只需f(2)

剖析 因为x≠2,g(x)的图像可以经过点(2,1),所以1

二、概念不清导致的错误

例2 已知f(x)=x2-1,g(x)=x-1,(x>0),

2-x,(x<0),求g[f(x)]的解析式.

错解 由题意,采用代入法,g[f(x)]=x2-2,(x>0),

3-x3,(x<0).

剖析 对函数的概念缺乏理解,此时g(x)中的“x”与“f(x)”的范围必须是一致时,才满足g(x)的定义域,

正解 ①当f(x)<0时,即x2-1<0,所以-1

②当f(x)>0时,即x2-1>0,所以x>1或x<-1,所以g[f(x)]=x2-2.

综上:g[f(x)]=x2-2,(x>1或x<-1),

3-x3,(-1

三、方法不当导致的错误

例3 求函数y=-x2-3[]x-1在x∈(1,2]的最大值.

错解 由题意得yx-y=-x2-3,所以x2+yx+3-y=0.因为x∈(1,2],

所以方程有解.所以Δ=y2-4(3-y)≥0,

得y≥2或y≤-6.

又因为x∈(1,2]时,y<0,

所以y≥2(舍去),所以y≤-6.所以y璵ax=-6.

剖析 本题忽略了验证“=”成立的条件,当y=6时,x=3,而3(1,2].

正解 y=-x2-3[]x-1=-(x-1)+4[]x-1-2.

令t=x-1∈(0,1],易证t+4[]t在(0,1]为减函数,所以y=-t+4[]t-2在(0,1]为增函数,所以当且仅当x=2时,y璵ax=-7.

四、忽视隐含条件导致的错误

例4 已知y=x2,求P=x2+(y-a)2的最小值.

错解 由y=x2知,P=x2+(y-a)2=y+(y-a)2=y2+(1-2a)y+a2.

当y=2a-1[]2时,P取到最小值4a-1[]4.

剖析 上面的解法中正消元的过程中忽视了函数的定义域y≥0.

正解 由y=x2知,P=x2+(y-a)2=y+(y-a)2=y2+(1-2a)y+a2.

①若1-2a≥0,即a≤1[]2时,当y=0时,P取到最小值a2.

②若1-2a<0,即a>1[]2时,当y=2a-1[]2时,P取到最小值4a-1[]4.

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