(甘肃省定西市安定区内官营中学743000)
高考函数定义域面面观
高尚军
(甘肃省定西市安定区内官营中学743000)
函数作为高中数学的主线,贯穿于高中数学的始终,也是高考的热点之一。在函数组成的三要素中,定义域是解决函数问题的首要考虑的先决条件,也就是说,解决函数问题必需树立“定义域”优先的原则,特别是在解决函数解析式、最值(值域)、单调性、奇偶性等问题方面。
高考函数定义域
设A,B是两个非空的数集,如果按某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A--B为集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x属于集合A。其中x叫作自变量,x的取值范围A叫作函数的定义域。
1.如果一个函数y=f(x)是具体的(即已知函数的函数解析式),则它的定义域我们不难理解,就是能使函数解析式有意义的自变量x的取值范围组成的集合。
2.如果一个函数y=f(x)是抽象的,它的定义域就难以捉摸了。诠释:如f(x),x∈[1,2]与f (x-1)即复合函数f[g(x)]的定义域相同吗?由于f(x)的定义域是[1,2],就是说对1≤x≤2中的每一个数x都有函数值f(x),超出这个范围内的任何一个数x都没有函数值。当g(x)= x-1的取值超出了[1,2]这个范围,g(x)也就没有了函数值,所以f(x-1)的定义域就是1≤g (x)=x-1≤2这个不等式的解集[2,3],也就是说f[g(x)]中g(x)=x-1的值域[1,2]是f(x)的定义域。因此,高中课程中函数f(x)中的x是一个抽象概念,x可以代替f()括号中任意代数式,定义域都是指括号内x的取值范围组成的集合。
(一)已知函数y=f(x)解析式,求函数的定义域
⑴依据:①如果解析式是整式,那么函数的定义域是实数集R;②如果解析式是分式,那么函数的定义域是使分母不等于零的实数的集合;③如果解析式为f(x)0,那么函数的定义域是使f(x)不等于0的实数的集合;④如果解析式为偶次根式,那么函数的定义域是使根号内的式子大于或等于零的实数的集合;⑤如果函数解析式是由一些基本函数通过四则运算结合而成的,那么的定义域是使各部分都有意义的实数组成的集合(即求各部分集合的交集);⑥对数式的真数必须大于零;⑦指数、对数式的底数必须大于零且不等于1;⑧正切函数中自变量x满足x≠∏/2+k∏, K∈Z;⑨满足实际问题有意义。
(2)应用举例
答案:{x/x>-2且x≠±1,x∈R}
小结:1.求函数的定义域,归结为解不等式组;
2.定义域要写成集合或区间的形式。
{x/-2≤x<1或1<x≤2}
小结:1.分式不等式可转化为一元二次不等式,利用二次函数的图像解;
2.绝对值不等式,利用去绝对值分区间解。
解:依题意有:2-log2x≥0,解得:0<x≤4∴函数的定义域为:(0,4)。
小结:对数、指数不等式的解集,可利用函数的单调性解。
2.复合函数y=f[g(x)]的定义域
例:若函数f(x)的定义域为[1,4],求函数f (x+2)的定义域。
解:∵f(x)的定义域为[1,4],∴函数f(x+2)中的x+2应满足:1≤x+2≤4,解得:-1≤x≤2.∴函数f(x+2)的定义域为[-1,2].
小结:若f[g(x)]的定义域为D,则g(x)在D上的取值范围就是f(x)的定义域。
(一)定义域与函数的值域
例:设函数f(x)=x2+x-1/4的定义域为[-1,3],求f(x)的值域。
解:作出函数f(x)=x2+x-1/4的定义域为[-1,3]上的图象,根据图象得出f(x)的值域为[-1/ 2,47/4]。
(二)定义域与函数的奇偶性
例:判断函数y=x3x∈(-1,3)的奇偶性。
解:∵2∈(-1,3),但-2不属于(-1,3),∴定义域(-1,3)不关于原点对称。所以函数y=x3在x∈(-1,3)是非奇非偶函数。
(三)定义域与函数解析式中字母的取值范围
解:依据题意得:mx2+mx+1≥0恒成立,∴当m=0时,1>0恒成立;当m≠0时,要使mx2+mx+1≥0恒成立,只需解得:得:0<m≤4
综上所述,实数m的取值范围是[0,4]。
(四)定义域与函数的单调区间
例:函数y=log2(-x2+2x+3)的单调区间。
解:由-x2+2x+3>0,即x2-2x<0,解得-1<x<3。即函数y的定义域为(-1,3)。函数y=log2(-x2+2x+3)是由函数y=log2t,t=-x2+2x+3复合而成的。t=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,对称轴x=1,由二次函数的单调性,可知t在区间(-∞,1)上是增函数;在区间(1,+∞)上是减函数,而y=log2t在其定义域上单调增。所以函数y=log2(-x2+ 2x+3)在区间(-1,1)上是增函数,在区间(1,3)上是减函数。
1.(2014年甘肃)求下列函数的定义域(1)
2.(2013年陕西)求函数y=4+﹔2(x-1)的反函数的定义域。
3.(2013年北京)已知函数f(x)的定义域为[a,b],其中a+b>0.求函数F(x)=f(x)+f(-x)的定义域。
总之,函数作为高中数学的主线,贯穿于高中数学的始终,也是高考的热点之一。在函数组成的三要素中,定义域是解决函数问题的首要考虑的先决条件,也就是说,解决函数问题必需树立“定义域”优先的原则,特别是在解决函数解析式、最值(值域)、单调性、奇偶性等问题方面。可以提高学生的质疑辨析能力,培养学生的思维品质,从而提高学生的思维能力,进而又利于培养学生思维的创造性。
[1]孙莉.优化数学课堂教学[N]中学信息报,2011.
[2]张发先.刍议初中数学教学的有效性策略.[J]教育教学论坛,2007(7).
[3]孔凡哲.课程标准与教学大纲对比研究
[4]中学数学教学参考.2010(12).
(责编 张景贤)