内容正文:
高中数学函数类特色专项训练
5.已知f(g(x)定义域求(f(x)定义域(反向推导)【中档】
(全国通用)(原卷版)
一、专题知识目录
1. 核心概念与定义(跨章节整合)
2. 性质辨析与易错点(综合多类函数)
3. 题型分类与例题精析(细分题型+综合考法)
4. 举一反三强化训练(每题对应一类综合考向)
5. 专题分层测试卷(基础/中等/拔高三层)
二、核心概念与定义
1.1 基础概念(跨章节整合)
1. 【概念1】复合函数定义域的反向推导
○ 定义表述:已知单层复合函数的定义域,求外层函数的定义域,本质是求内层函数在定义域内的值域。
○ 数学符号/表达式:若定义域为,则定义域为
○ 关键特征:将的定义域等价转化为内层函数的取值范围,核心是求值域而非解不等式。
○ 跨章节关联:适用于一次函数、二次函数、分式函数、根式函数等基本初等函数的复合问题,关联函数定义域与值域的求解方法。
2. 【概念2】内层函数的值域与外层函数定义域的关系
○ 定义表述:在单层复合函数中,外层函数的定义域是内层函数的有效值域(即在定义域内时的取值集合)。
○ 数学符号/表达式:设定义域为,记,则定义域为
○ 关键特征:反向推导的逻辑是“定义域→x的范围→g(x)的范围→f(x)的定义域”,与正向推导逻辑相反。
○ 跨章节关联:关联集合的映射关系、函数值域的求解技巧,是复合函数定义域问题的逆向应用。
1.2 性质辨析与易错点(综合辨析)
性质/结论
正确表述
常见易错点
跨函数辨析举例
反向推导的核心本质
已知定义域求定义域,等价于求内层函数的值域
混淆“中的范围”与“中的范围”,直接将的定义域当作的定义域
已知定义域为,误将当作定义域;正确做法是求在时的值域
含参内层函数的处理原则
若是含参函数,需结合参数范围分析的单调性,再求值域
忽略参数对单调性的影响,直接代入端点求值域
已知定义域为,当时,单调递减,值域为;当时单调递增,值域为
分段内层函数的处理原则
若是分段函数,需分区间求的值域,再取各区间值域的并集
未分段求解,直接整体判断的取值范围
,定义域为,需分和求值域,再取并集
三、题型分类与例题精析
题型1:内层函数为一次函数型()
题型特征:内层函数是一次整式函数,单调性固定(递增,递减),只需代入定义域的端点值,即可求的值域,进而得到的定义域。
解题步骤:
1. 明确的定义域,即的取值范围;
2. 根据的正负判断的单调性;
3. 代入的端点值求的最值,确定值域,即为的定义域。
例题1 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
举一反三1-1 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
举一反三1-2 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
举一反三1-3 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
题型2:内层函数为二次函数型()
题型特征:内层函数是二次函数,需结合二次函数的开口方向、对称轴,分析其在定义域内的单调性,进而求值域(即的定义域)。
解题步骤:
1. 明确的定义域,确定的取值范围;
2. 分析二次函数的开口方向与对称轴,判断其在内的单调性区间;
3. 求在各单调区间的最值,确定值域,即为的定义域。
例题2 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
举一反三2-1 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
举一反三2-2 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
举一反三2-3 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
题型3:内层函数为分式/根式函数型
题型特征:内层函数是分式或根式函数,需结合函数的定义域限制(分母不为零、被开方数非负),分析其在定义域内的取值范围,进而求的定义域。
解题步骤:
1. 明确的定义域,确定的取值范围;
2. 分析分式/根式函数的单调性与取值限制;
3. 求在内的值域,即为的定义域。
例题3 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
举一反三3-1 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
举一反三3-2 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
举一反三3-3 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
四、专题分层测试卷
(一)基础达标卷(5题)
1. 单选题 已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2. 多选题 已知函数的定义域为,则下列说法正确的有( )
A. 内层函数的值域为
B. 函数的定义域为
C. 内层函数在单调递减
D. 若定义域为,则定义域为
3. 填空题 已知函数的定义域为,则函数的定义域为______。
4. 解答题
(1) 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
(2) 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
(二)能力提升卷(5题)
1. 单选题 已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2. 多选题 已知函数的定义域为,则下列结论正确的有( )
A. 内层函数的值域为
B. 函数的定义域为
C. 若定义域为,则定义域为
D. 内层函数在上单调递减
3. 填空题 已知函数的定义域为,则函数的定义域为______。
4. 解答题
(1) 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
(2) 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
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高中数学函数类特色专项训练
5.已知f(g(x)定义域求(f(x)定义域(反向推导)【中档】
(全国通用)(解析版)
一、专题知识目录
1. 核心概念与定义(跨章节整合)
2. 性质辨析与易错点(综合多类函数)
3. 题型分类与例题精析(细分题型+综合考法)
4. 举一反三强化训练(每题对应一类综合考向)
5. 专题分层测试卷(基础/中等/拔高三层)
二、核心概念与定义
1.1 基础概念(跨章节整合)
1. 【概念1】复合函数定义域的反向推导
○ 定义表述:已知单层复合函数的定义域,求外层函数的定义域,本质是求内层函数在定义域内的值域。
○ 数学符号/表达式:若定义域为,则定义域为
○ 关键特征:将的定义域等价转化为内层函数的取值范围,核心是求值域而非解不等式。
○ 跨章节关联:适用于一次函数、二次函数、分式函数、根式函数等基本初等函数的复合问题,关联函数定义域与值域的求解方法。
2. 【概念2】内层函数的值域与外层函数定义域的关系
○ 定义表述:在单层复合函数中,外层函数的定义域是内层函数的有效值域(即在定义域内时的取值集合)。
○ 数学符号/表达式:设定义域为,记,则定义域为
○ 关键特征:反向推导的逻辑是“定义域→x的范围→g(x)的范围→f(x)的定义域”,与正向推导逻辑相反。
○ 跨章节关联:关联集合的映射关系、函数值域的求解技巧,是复合函数定义域问题的逆向应用。
1.2 性质辨析与易错点(综合辨析)
性质/结论
正确表述
常见易错点
跨函数辨析举例
反向推导的核心本质
已知定义域求定义域,等价于求内层函数的值域
混淆“中的范围”与“中的范围”,直接将的定义域当作的定义域
已知定义域为,误将当作定义域;正确做法是求在时的值域
含参内层函数的处理原则
若是含参函数,需结合参数范围分析的单调性,再求值域
忽略参数对单调性的影响,直接代入端点求值域
已知定义域为,当时,单调递减,值域为;当时单调递增,值域为
分段内层函数的处理原则
若是分段函数,需分区间求的值域,再取各区间值域的并集
未分段求解,直接整体判断的取值范围
,定义域为,需分和求值域,再取并集
三、题型分类与例题精析
题型1:内层函数为一次函数型()
题型特征:内层函数是一次整式函数,单调性固定(递增,递减),只需代入定义域的端点值,即可求的值域,进而得到的定义域。
解题步骤:
1. 明确的定义域,即的取值范围;
2. 根据的正负判断的单调性;
3. 代入的端点值求的最值,确定值域,即为的定义域。
例题1 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
第一步:明确的定义域为,即的取值范围是;
第二步:分析内层函数的单调性,,函数单调递增;
第三步:求的值域,当时,;当时,,因此。
根据反向推导原则,的定义域为的值域。
答案:
举一反三1-1 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
由定义域为,得。
内层函数单调递增,当时,;当时,,故。
因此的定义域为的值域。
答案:
举一反三1-2 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
由定义域为,得。
内层函数单调递减,当时,;当时,,故。
因此的定义域为的值域。
答案:
举一反三1-3 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
由定义域为,得。
内层函数单调递增,当时,;当时,,故。
因此的定义域为的值域。
答案:
题型2:内层函数为二次函数型()
题型特征:内层函数是二次函数,需结合二次函数的开口方向、对称轴,分析其在定义域内的单调性,进而求值域(即的定义域)。
解题步骤:
1. 明确的定义域,确定的取值范围;
2. 分析二次函数的开口方向与对称轴,判断其在内的单调性区间;
3. 求在各单调区间的最值,确定值域,即为的定义域。
例题2 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
第一步:由定义域为,得;
第二步:内层函数,开口向上,对称轴为;
第三步:分析单调性与最值,在上单调递减,在上单调递增;
当时,取得最小值;
当时,;当时,,故的最大值为;
因此。
根据反向推导原则,的定义域为的值域。
答案:
举一反三2-1 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
由定义域为,得。
内层函数,开口向上,对称轴为;
在单调递减,在单调递增;
当时,最小值为;当时,最大值为,故。
因此的定义域为的值域。
答案:
举一反三2-2 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
由定义域为,得。
内层函数,开口向下,对称轴为;
在单调递增,在单调递减;
当时,最大值为;当时,最小值为,故。
因此的定义域为的值域。
答案:
举一反三2-3 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
由定义域为,得。
内层函数,开口向上,对称轴为;
在单调递减,在单调递增;
当时,最小值为;当时,最大值为,故。
因此的定义域为的值域。
答案:
题型3:内层函数为分式/根式函数型
题型特征:内层函数是分式或根式函数,需结合函数的定义域限制(分母不为零、被开方数非负),分析其在定义域内的取值范围,进而求的定义域。
解题步骤:
1. 明确的定义域,确定的取值范围;
2. 分析分式/根式函数的单调性与取值限制;
3. 求在内的值域,即为的定义域。
例题3 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
第一步:由定义域为,得;
第二步:分析内层函数的单调性,在上单调递减;
第三步:求的值域,当时,;当时,,故。
根据反向推导原则,的定义域为的值域。
答案:
举一反三3-1 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
由定义域为,得,则。
内层函数在单调递减,当时,;当时,,故。
因此的定义域为的值域。
答案:
举一反三3-2 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
由定义域为,得,则。
内层函数在单调递增,故。
因此的定义域为的值域。
答案:
举一反三3-3 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:
由定义域为,得,则,。
内层函数在单调递增,故。
因此的定义域为的值域。
答案:
四、专题分层测试卷
(一)基础达标卷(5题)
1. 单选题 已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
解析:由,得,,即的值域为,故定义域为。
答案:B
2. 多选题 已知函数的定义域为,则下列说法正确的有( )
A. 内层函数的值域为
B. 函数的定义域为
C. 内层函数在单调递减
D. 若定义域为,则定义域为
解析:由,的值域为,故A、B正确;在单调递减,C正确;解得,D正确。
答案:ABCD
3. 填空题 已知函数的定义域为,则函数的定义域为______。
解析:由,得,,即的值域为。
答案:
4. 解答题
(1) 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:由,得,,即的值域为,故的定义域为。
答案:
(2) 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:由,得,,即的值域为,故的定义域为。
答案:
(二)能力提升卷(5题)
1. 单选题 已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
解析:,,对称轴,,,值域为,故定义域为。
答案:A
2. 多选题 已知函数的定义域为,则下列结论正确的有( )
A. 内层函数的值域为
B. 函数的定义域为
C. 若定义域为,则定义域为
D. 内层函数在上单调递减
解析:由,得,,A、B正确;解得,C正确;在单调递增,D错误。
答案:ABC
3. 填空题 已知函数的定义域为,则函数的定义域为______。
解析:由,得,,即的值域为。
答案:
4. 解答题
(1) 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:,,对称轴,,,值域为,故的定义域为。
答案:
(2) 已知函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:由,得,,,即的值域为,故的定义域为。
答案:
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