内容正文:
3.1.1 函数的概念(二)
学习目标
1.会判断两个函数是不是同一个函数,提升数学抽象的核心素养.
2.通过求简单函数的定义域、值域,提升逻辑推理和数学运算的核心素养.
同一个函数
如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,即相同的自变量对应的函数值也相同,那么这两个函数是同一个函数.
(1)抽象函数的概念.
没有给出具体解析式的函数,称为抽象函数.
(2)复合函数的定义.
如果函数y=f(t)的定义域为A,函数t=g(x)的定义域为D,值域为C,则当C⊆A时,称函数y=f(g(x))为f与g在D上的复合函数.其中t叫做中间变量,t=g(x)叫做内层函数,y=f(t)叫做外层函数.
函数的定义域
角度1 根据函数解析式求定义域
[例1] 求下列函数的定义域.
(1)f(x)=+;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=(x-1)0++;
(4)f(x)=.
解:(1)由题意得解得-1<x≤2,
所以函数的定义域为(-1,2].
(2)由题意得解得x≥4,且x≠5,
所以函数的定义域为{x|x≥4且x≠5}.
(3)由题意得解得x>1,且x≠2,
所以函数的定义域为(1,2)∪(2,+∞).
(4)由题意得x2-4x-21>0,
则(x+3)(x-7)>0,解得x<-3或x>7.
所以函数的定义域为(-∞,-3)∪(7,+∞).
根据函数解析式求函数定义域的常用方法
(1)若f(x)是分式,则应考虑使分母不为零.
(2)若f(x)是偶次根式,则被开方数大于或等于零.
(3)若f(x)中含x0,要注意x≠0.
(4)若f(x)是由几个式子构成的,则函数的定义域要使各个式子都有意义(即求各个式子有意义的交集).
针对训练1:求下列函数的定义域.
(1)f(x)=+;
(2)f(x)=(2x+1)0-;
(3)f(x)=;
(4)y=.
解:(1)由题意,解得x≥1且x≠5,
所以函数的定义域为[1,5)∪(5,+∞).
(2)由题意,
解得-1<x≤0且x≠-,
所以函数的定义域为{x|-1<x≤0且x≠-}.
(3)由题意,解得x≤1且x≠0,
所以函数的定义域为(-∞,0)∪(0,1].
(4)由题意,
解得-2≤x<2且x≠-.
所以函数的定义域为[-2,-)∪(-,2).
角度2 形如f(g(x))函数的定义域
[例2] (1)若函数y=f(x)的定义域为[1,4],求函数y=f(x+2)的定义域;
(2)已知函数y=f(x+1)的定义域是[2,3],求函数y=f(x)的定义域.
解:(1)因为函数f(x)的定义域为[1,4],
所以使函数f(x+2)有意义的条件是1≤x+2≤4,即-1≤x≤2.
所以函数y=f(x+2)的定义域为[-1,2].
(2)因为函数y=f(x+1)的定义域为[2,3],
则2≤x≤3,所以3≤x+1≤4.
所以函数y=f(x)的定义域为[3,4].
(1)已知函数f(x)的定义域为[a,b],则函数f(g(x))的定义域是不等式a≤g(x)≤b的解集,其实质是由g(x)的取值范围求x的取值范围.
(2)已知函数y=f(g(x))的定义域为D,则函数f(x)的定义域是函数y=g(x)在D上的值域.
针对训练2:(1)若函数y=f(x)的定义域是[1,2],则函数y=f()的定义域是( )
A.[1,2] B.[1,4]
C.[1,] D.[2,4]
(2)已知函数f(2x-3)的定义域为[1,3),则函数f(1-3x)的定义域为( )
A.(-,] B.(-,]
C.(-8,-5] D.(-,]
解析:(1)若函数y=f(x)的定义域是[1,2],则1≤≤2,解得1≤x≤4,故函数y=f()的定义域是[1,4].故选B.
(2)因为函数f(2x-3)的定义域为[1,3),
所以1≤x<3,所以-1≤2x-3<3,
所以函数f(x)的定义域为[-1,3),
所以-1≤1-3x<3,所以-<x≤.
所以函数f(1-3x)的定义域为(-,].故选D.
同一个函数的判定
[例3] (多选题)下列各组函数是同一个函数的是( )
A.f(x)=与g(x)=x
B.f(x)=x0与g(x)=
C.f(x)=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1
D.f(x)=·,g(x)=
解析:A中,f(x)=-x,g(x)=x,对应关系不同,故f(x)与g(x)不是同一个函数;B中,f(x)=x0=1(x≠0),g(x)==1(x≠0),对应关系与定义域均相同,故是同一个函数;C中,f(x)=x2-2x-1与 g(t)=t2-2t-1,对应关系和定义域均相同,故是同一个函数;D中,f(x)=·的定义域为{x|x≥1},而g(x)=的定义域为{x|x≥1或x≤-1},定义域不同,所以不是同一个函数.故选