函数定义域,表示函数自变量取值的范围。一般地,给定两个非空实数集A与B,以及对应关系f,如果对于集合A中的每一个实数x,在集合B中都有唯一确定的实数y与x对应,则称f为定义在集合A上的一个函数,记作y=f(x),x∈A,其中x称为自变量,y称为因变量,自变量取值的范围(即数集A)称为这个函数的定义域。
函数定义域通常会与函数关系、函数奇偶性、函数最值和函数值域进行联系,函数的定义域是函数问题的最主要因素,也是解决函数问题的关键。
简介
f(x)是函数的符号(y),f代表法则,y它代表函数图象上每一个点的纵坐标的数值,因此函数图像上所有点的纵坐标构成一个集合,这个集合就是函数的值域。x是自变量,它代表着函数图象上每一点的横坐标,自变量的取值范围就是函数的定义域。f是对应法则的代表,它可以由f(x)的解析式决定。例如:,f代表的是把自变量x先平方再加1。的取值范围就是的值域。如果说你弄清了上述问题,仅仅是对函数f(x)有了一个初步的认识,我们还需要对f(x)有更深刻的了解。
认识
我们可以从以下几个方面来认识f(x)。
第一:对代数式的认识。每一个代数式它的本质就是一个函数。像这个代数式,它就是一个函数,其自变量是x,对x的每一个值都有唯一的值与之对应,所以的所有值的集合就是这个函数的值域。
第二:对抽象数的认识,对于一个没有具体解析式的抽象函数,由于我们不知道它的具体对应法则也难以知道它的自变、定义域、值域,很难理解它的符号及其意义。
例如:的自变量是什么呢?它的对应法则还是f吗?的自变量是x,它的对应法则不是f。
我们不妨作如下假设,如果,那么,与这个代数式相等,即:的自变量就是的自变量。的对应法则是先把自变量加1再平方,然后再加上1。
再如,与是同一个函数吗?
只须列举一个特殊函数说明。
显然,f(x)与f(t)它们的对应法则是相同的,如果x的取值范围与 t的取值范围是相同的,则f(x)与f(t)就是相同的函数,否则,它们就是对应法则相同而定义域不同的函数了。
例:已知 ,的定义域为,求解析式和定义域
设,则;,那么用t表示自变量f的函数为:(也就是把代入中)
所以,,则
或者用这样的方法——更直观:
令 中的,这样就更直观了,把代入,那么:
所以,
而f(x)与f(t)必须x与t的取值范围相同,才是相同的函数,
由的定义域为,可知道:
的定义域为:
综上所述,
求解方法
组合函数
由若干个基本函数通过四则运算形成的函数,其定义域为使得每一部分都有意义的公共部分。
原则:(1)分式的分母不能为零;(2)偶次方根的内部必须非负即大于等于零;(3)对数的真数为正,对数的底数大于零且不等于1。
复合函数
若,则就叫做f和g的复合函数。其中叫做外函数,叫做内函数。
例如:(1)已知的定义域,求的定义域。
解法:解不等式。
(2)已知的定义域,求的定义域。
解法:求函数的值域。
定义域
(高中函数定义)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和它对应,那么就称f:为集合A到集合B的一个函数,记作,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;
如果一个函数是具体的,它的定义域我们不难理解。但如果一个函数是抽象的,它的定义域就难以捉摸。
例如:的定义域相同吗?值域相同吗?如果已知f(x)的定义域是的定义域是什么?
因为f(x)的定义域是,即是说对中的每一个数值f(x)都有函数值,超出这个范围内的任何一个数值f(x)都没有函数值。例如3就没有函数值,即f⑶就无意义。因此,当的取值超出了这个范围,也就没有了函数值,所以的定义域是这个不等式的解集;所以解得,此时x的定义域为(定义域总是指x能取的范围与经过括号内变换后的范围不同)。定义域发生了改变。但是值域还是相同的,因为f进行变换的范围没有改变。
我们还可以通过函数图象来进行理解,相当于把f(x)向左平移了一个单位,而仍要与原函数结果相同,所以定义域也要向左平移一位。
看是不是同一个函数,既要看对应法则f(),也要看定义域是否相同。如果都相同,值域自然也相同,就能证明是同一个函数。(注意:如果只知值域、对应法则不能推出定义域 如有多种可能)
(是不是统一函数只要看()前面的字母是不是同一个,注意大小写也要一样才是同一函数)
题目中的“已知函数f(x)”中的x是一个抽象的概念,
x可以代表f()括号中任意表达式,
如果他的定义域是(a,b)
那么,和的定义域(定义域都是指括号内x的取值范围)都不是
就高中课程而言,函数定义域是说函数f(x)中,x的取值范围。
二、求函数的定义域:
求函数的定义域:
分母不等于0;
根号内大于等于0;
区别值域
值域定义
函数中,因变量的取值范围叫做函数的值域,在数学中是函数在定义域中应变量所有值的集合
常用的求值域的方法
(1)化归法;(2)图象法(数形结合)
(3)函数单调性法,
(4)配方法,(5)换元法,(6)反函数法(逆求法),(7)判别式法,(8)复合函数法,(9)三角代换法,(10)基本不等式法等
误区
关于函数值域误区
定义域、对应法则、值域是函数构造的三个基本“元件”。平时数学中,实行“定义域优先”的原则,无可置疑。然而事物均具有二重性,在强化定义域问题的同时,往往就削弱或淡化了,对值域问题的探究,造成了一手“硬”一手“软”,使学生对函数的掌握时好时坏,事实上,定义域与值域二者的位置是相当的,绝不能厚此薄彼,何况它们二者随时处于互相转化之中(典型的例子是互为反函数定义域与值域的相互转化)。如果函数的值域是无限集的话,那么求函数值域不总是容易的,反靠不等式的运算性质有时并不能奏效,还必须联系函数的奇偶性、单调性、有界性、周期性来考虑函数的取值情况。才能获得正确答案,从这个角度来讲,求值域的问题有时比求定义域问题难,实践证明,如果加强了对值域求法的研究和讨论,有利于对定义域内函的理解,从而深化对函数本质的认识。
“范围”与“值域”相同吗?
“范围”与“值域”是我们在学习中经常遇到的两个概念,许多同学常常将它们混为一谈,实际上这是两个不同的概念。“值域”是所有函数值的集合(即集合中每一个元素都是这个函数的取值),而“范围”则只是满足某个条件的一些值所在的集合(即集合中的元素不一定都满足这个条件)。也就是说:“值域”是一个“范围”,而“范围”却不一定是“值域”。