可不可以总结一下 。
总觉得那块不会 ,也不知道哪不会 。。
求高手 ~
高中复合函数知识点有哪些。。 先高一的吧。
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解决时间 2021-04-10 22:54
- 提问者网友:那叫心脏的地方装的都是你
- 2021-04-10 15:57
最佳答案
- 五星知识达人网友:woshuo
- 2021-04-10 17:07
定义
设y=f(μ),μ=φ(x),当x在μ=φ(x)的定义域Dφ中变化时,μ=φ(x)的值在y=f(μ)的定义域Df内变化,因此变量x与y之间通过变量μ形成的一种函数关系,记为 y=f(μ)=f[φ(x)]称为复合函数,其中x称为自变量,μ为中间变量,y为因变量(即函数)
生成条件
不是任何两个函数都可以复合成一个复合函数,只有当μ=φ(x)的值域存在非空子集Zφ是y=f(μ)的定义域Df的子集时,二者才可以构成一个复合函数。
编辑本段定义域
若函数y=f(u)的定义域是B﹐u=g(x)的值域是A﹐则复合函数y=f[g(x)]的定义域是 复合函数的导数
D={x|x∈A,且g(x)∈B}
周期性
设y=f(u),的最小正周期为T1,μ=φ(x)的最小正周期为T2,则y=f(μ)的最小正周期为T1*T2,任一周期可表示为k*T1*T2(k属于R+)
编辑本段增减性
复合函数单调性
依y=f(u),μ=φ(x)的增减性决定。即“增增得增,减减得增,增减得减”,可以简化为“同增异减” 判断复合函数的单调性的步骤如下:(1)求复合函数定义域; (2)将复合函数分解为若干个常见函数(一次、二次、幂、指、对函数); (3)判断每个常见函数的单调性; (4)将中间变量的取值范围转化为自变量的取值范围; (5)求出复合函数的单调性。 例如:讨论函数y=0.8^(x^2-4x+3)的单调性。 复合函数的导数
解:函数定义域为R。 令u=x^2-4x+3,y=0.8^u。 指数函数y=0.8^u在(-∞,+∞)上是减函数, u=x2-4x+3在(-∞,2]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数, ∴ 函数y=0.8^(x2-4x+3)在(-∞,2]上是增函数,在[2,+∞)上是减函数。 利用复合函数求参数取值范围 求参数的取值范围是一类重要问题,解题关键是建立关于这个参数的不等式组,必须 将已知的所有条件加以转化。
复合函数的相关问题
一、定义
对于函数y=f(u) u∈B与u=g(x) x∈A,如果x∈A时u=g(x)的值域C与函数y=f(u)的定义域B的交集非空,即C∩B≠φ,那么就说y=f(u) u∈B与u=g(x) x∈A可以复合,称函数y=f(g(x))叫做y=f(u) u∈B与u=g(x) x∈A的复合函数,其中y=f(u)叫做外函数,u=g(x)叫做内函数。
比如, (x∈R)的复合函数是
。
∵u=-x2≤0与u≥0的交集为{0},∴二者可以复合,但定义域发生了变化,复合后的函数的定义域既不是u≥0,也不是x∈R,而是x=0。也就是说复合函数的定义域既受外函数的制约也受内函数的制约(主要受外函数的制约)。
由定义知道 就不能复合成f(g(x))。(为什么?)
二、复合函数的定义域
由复合函数的定义知道,复合后的函数定义域受两方面的制约:法则f制约g(x)的值域,从而制约x的取值范围,法则g制约x的取值范围。因此在求复合函数的定义域时二者都需考虑。
常见的题型是知道内函数的解析式和外函数的定义域,求复合函数的定义域。
例1 已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(2x-1)的定义域。
分析:法则f要求自变量在[-1,1]内取值,则法则作用在2x-1上必也要求2x-1在 [-1,1]内取值,即-1≤2x-1≤1,解出x的取值范围就是复合函数的定义域;或者从位置上思考f(2x-1)中2x-1与f(x)中的x位置相同,范围也应一样,∴-1≤2x-1≤1,解出x的取值范围就是复合函数的定义域。
(注意:f(x)中的x与f(2x-1)中的x不是同一个x,即它们意义不同。)
解:∵f(x)的定义域为[-1,1],
∴-1≤2x-1≤1,解之0≤x≤1,
∴f(2x-1)的定义域为[0,1]。
练习:已知已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(x2)的定义域。
答案:-1≤x2≤1 x2≤1 -1≤x≤1
下面来思考两个问题:
思考1:已知f(x2)的定义域为[-1,1],能求f(x)的定义域么?
个人意见:不能。因为x2的定义域虽然为R,但其不单调,由x2求得的值域不一定是f(x)的定义域。
思考2:已知f(2x-1)的定义域为[0,1],能求f(x)的定义域么?
个人意见:能。因为2x-1是R上的单调递增函数,因此由2x-1 x∈[0,1]求得的值域[-1,1]是f(x)的定义域。
练习:已知f(3x-1)的定义域为[-1,2),求f(2x+1)的定义域。
(提示:定义域是自变量x的取值范围)
答案:x∈[-1,2) 3x-1∈[-4,5) 2x+1∈[-4,5) x∈[- ,2).
三、法则——解析式
复合函数y=f(g(x))的法则既不是f,也不是g,法则的运算我们没有学过(法则也可以运算?可以。)那么复合函数y=f(g(x))的法则是什么?从映射的角度很好解释。设y=f(u) u∈B的值域为D,u=g(x) x∈A的值域为C,设B∩C=E(非空),由之确定的函数y=f(g(x))的定义域为F,则有两个映射g:F→E;f:E→D,如图。
这样从集合F到集合D就建立了一个映射。这个映射就是复合函数y=f(g(x)),这里u充当中间变量。自变量x先被法则g作用,变成u,再经过法则f作用,变成y。复合函数y=f(g(x))的法则是g运算后再f运算。由此得到一个副产品:用换元法求值域不会改变函数的值域(为什么?)
例3 已知f(x)=2x-1,g(x)=x2+1,求f(g(x))、g (f (x)) 、f(f (x))、g (g (x))。
解:f(g(x))=2g(x)-1=2(x2+1)-1=2 x2+1;
g (f (x))=f2(x)+1=(2x-1)2+1=4x2-4x+2;
f(f (x))=2f(x)-1=2(2x-1)-1=4x-3;
g (g (x))= g2(x)+1=(x2+1)2+1=x4+2x2+2.
注:复合后还可以再撮合,如f(g(f(g(x)))) 等等。
与反函数联系,还有一个有趣的地方:f(f-1(x))=x≠x= f-1 (f (x)).
试一下就知道了。
设f(x)= ,其反函数为 ,
∴ ,
。
一个x非负另一个x非正能相等么?原来f-1 (f (x))中的x是f (x)的定义域中的数,f(f-1(x))中的x是f (x)的值域中的数,二者意义不同,当然不等。
与反函数联系还有一些陷阱——小心。
例4 (1)已知f(x)过(2,4),则f-1 (x+4)过点 。
(2)已知f(x)过(2,4),则f (x+4)的反函数过点 。
解:(1)f(x)过(2,4) f-1 (x)过(4,2) f-1 (x+4)过点(0,2);
(2)f(x)过(2,4) f (x+4)过(-2,4) f (x+4)的反函数过点(4,-2)。
解这类题要注意两点:(1)f-1 是一个整体,是一个法则,不能割裂,认为f-1 (x+4)是f (x+4)的反函数就把f-1割裂开了。
(2)f-1 (x+4)是f-1 (u),u=x+4复合而成,其反函数为y=f(x)-4;
f (x+4)是f (u),u=x+4复合而成,其反函数为y=f-1 (x)-4。
练习:1.已知 ,求f(x2),f(f(x)),f-1 (x2).
答案:f(x2)= ;f(f(x))= ;
f-1 (x)= ,于是f-1 (x2)= 。
(注意:f-1 (x)的定义域为(-∞,-2)∪{-1}∪(0,+∞),复合函数f-1 (x2)的定义域为{x|x≠0},另外,分段函数的复合函数一般是分段函数)。
2 已知f (x+4)过(4,2),求f-1 (x+4)过点( , )。
答案:f (x+4)过(4,2) f(x)过点(8,2) f-1(x)过(2,8) f-1 (x+4)过(-2,8)。
四、复合函数的单调性
复合函数的单调性年年讲年年考年年都有学生出错。出错的主要原因集中在两个方面:(1)增减区间弄反(很少);(2)单调区间不是定义域的子区间(绝大部分)。错因是教师在讲复合函数单调性的时候先总结出“同增异减”的规律,再强调定义域。一方面这个规律“同增异减”好记,另一方面在前面讲单调性时总忘指出在某一区间上单调,造成学生跟着模仿,忽视了区间,更忽视了定义域。因此我们在以后的学习过程中,一定要记住严谨。在解复合函数的单调区间时先求定义域再根据“同增异减”结合定义域求出单调区间。
下面通过例题来说明解题步骤和规律。
例5已知f(x)= ,求f(x)的单调递增区间。
分析:显然f(x)的定义域为R,f(x)是由 及 复合而成。
当x≥1时, ,而 ,
∴ ;
当x≤1时, ,而 ,
∴ 。
因此总结出规律:同增异减。
解:显然f(x)的定义域为R,设u=x2-2x,
∵2u在u∈R上单调递增,
∴欲求f(x)的单调递增区间,只须求u=x2-2x的单调递增区间。
而u=x2-2x在x≥1上单调递增,
∴f(x)的单调递增区间是[1,+∞)。
例6 求g(x)= 的单调递增区间。
解:由2x-x2>0有0<x<2,∴g(x)的定义域为(0,2)。
设u=2x-x2,
∵ 在u>0上是递减函数,∴欲求g(x)的单调递增区间只须求u=2x-x2在u>0时的减区间。
而u=2x-x2在x≥1上单调递减,但u>0时0<x<2,
∴g(x)的单调递增区间为[1,+∞)∩(0,2)=[1,2)。
另外,例5、例6中的个函数单调性一定,画出内函数的图象解题会更方便更直观。如例6,作出u=2x-x2>0的图象,(如图)由图知所求单调递增区间为[1,2)。
由图象就能避开忘求定义域,因为就不画使函数无意义的部分。
练习:1、f(x)的单调递增区间为(1,2],则f(2-x)的单调递减区间是 ;
2、 的单调递增区间为 。
3、 在[1,+∞)上单调递减,求实数m的取值范围。
答案:1、[0,1) 2、[0,+∞) 3、(-1,+∞)
以上是常遇到的与复合函数有关的三类题型,希望能对同学们的学习有所帮助。特别是后一类的单调区间问题,我们这一届一定不能再出错。
设y=f(μ),μ=φ(x),当x在μ=φ(x)的定义域Dφ中变化时,μ=φ(x)的值在y=f(μ)的定义域Df内变化,因此变量x与y之间通过变量μ形成的一种函数关系,记为 y=f(μ)=f[φ(x)]称为复合函数,其中x称为自变量,μ为中间变量,y为因变量(即函数)
生成条件
不是任何两个函数都可以复合成一个复合函数,只有当μ=φ(x)的值域存在非空子集Zφ是y=f(μ)的定义域Df的子集时,二者才可以构成一个复合函数。
编辑本段定义域
若函数y=f(u)的定义域是B﹐u=g(x)的值域是A﹐则复合函数y=f[g(x)]的定义域是 复合函数的导数
D={x|x∈A,且g(x)∈B}
周期性
设y=f(u),的最小正周期为T1,μ=φ(x)的最小正周期为T2,则y=f(μ)的最小正周期为T1*T2,任一周期可表示为k*T1*T2(k属于R+)
编辑本段增减性
复合函数单调性
依y=f(u),μ=φ(x)的增减性决定。即“增增得增,减减得增,增减得减”,可以简化为“同增异减” 判断复合函数的单调性的步骤如下:(1)求复合函数定义域; (2)将复合函数分解为若干个常见函数(一次、二次、幂、指、对函数); (3)判断每个常见函数的单调性; (4)将中间变量的取值范围转化为自变量的取值范围; (5)求出复合函数的单调性。 例如:讨论函数y=0.8^(x^2-4x+3)的单调性。 复合函数的导数
解:函数定义域为R。 令u=x^2-4x+3,y=0.8^u。 指数函数y=0.8^u在(-∞,+∞)上是减函数, u=x2-4x+3在(-∞,2]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数, ∴ 函数y=0.8^(x2-4x+3)在(-∞,2]上是增函数,在[2,+∞)上是减函数。 利用复合函数求参数取值范围 求参数的取值范围是一类重要问题,解题关键是建立关于这个参数的不等式组,必须 将已知的所有条件加以转化。
复合函数的相关问题
一、定义
对于函数y=f(u) u∈B与u=g(x) x∈A,如果x∈A时u=g(x)的值域C与函数y=f(u)的定义域B的交集非空,即C∩B≠φ,那么就说y=f(u) u∈B与u=g(x) x∈A可以复合,称函数y=f(g(x))叫做y=f(u) u∈B与u=g(x) x∈A的复合函数,其中y=f(u)叫做外函数,u=g(x)叫做内函数。
比如, (x∈R)的复合函数是
。
∵u=-x2≤0与u≥0的交集为{0},∴二者可以复合,但定义域发生了变化,复合后的函数的定义域既不是u≥0,也不是x∈R,而是x=0。也就是说复合函数的定义域既受外函数的制约也受内函数的制约(主要受外函数的制约)。
由定义知道 就不能复合成f(g(x))。(为什么?)
二、复合函数的定义域
由复合函数的定义知道,复合后的函数定义域受两方面的制约:法则f制约g(x)的值域,从而制约x的取值范围,法则g制约x的取值范围。因此在求复合函数的定义域时二者都需考虑。
常见的题型是知道内函数的解析式和外函数的定义域,求复合函数的定义域。
例1 已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(2x-1)的定义域。
分析:法则f要求自变量在[-1,1]内取值,则法则作用在2x-1上必也要求2x-1在 [-1,1]内取值,即-1≤2x-1≤1,解出x的取值范围就是复合函数的定义域;或者从位置上思考f(2x-1)中2x-1与f(x)中的x位置相同,范围也应一样,∴-1≤2x-1≤1,解出x的取值范围就是复合函数的定义域。
(注意:f(x)中的x与f(2x-1)中的x不是同一个x,即它们意义不同。)
解:∵f(x)的定义域为[-1,1],
∴-1≤2x-1≤1,解之0≤x≤1,
∴f(2x-1)的定义域为[0,1]。
练习:已知已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(x2)的定义域。
答案:-1≤x2≤1 x2≤1 -1≤x≤1
下面来思考两个问题:
思考1:已知f(x2)的定义域为[-1,1],能求f(x)的定义域么?
个人意见:不能。因为x2的定义域虽然为R,但其不单调,由x2求得的值域不一定是f(x)的定义域。
思考2:已知f(2x-1)的定义域为[0,1],能求f(x)的定义域么?
个人意见:能。因为2x-1是R上的单调递增函数,因此由2x-1 x∈[0,1]求得的值域[-1,1]是f(x)的定义域。
练习:已知f(3x-1)的定义域为[-1,2),求f(2x+1)的定义域。
(提示:定义域是自变量x的取值范围)
答案:x∈[-1,2) 3x-1∈[-4,5) 2x+1∈[-4,5) x∈[- ,2).
三、法则——解析式
复合函数y=f(g(x))的法则既不是f,也不是g,法则的运算我们没有学过(法则也可以运算?可以。)那么复合函数y=f(g(x))的法则是什么?从映射的角度很好解释。设y=f(u) u∈B的值域为D,u=g(x) x∈A的值域为C,设B∩C=E(非空),由之确定的函数y=f(g(x))的定义域为F,则有两个映射g:F→E;f:E→D,如图。
这样从集合F到集合D就建立了一个映射。这个映射就是复合函数y=f(g(x)),这里u充当中间变量。自变量x先被法则g作用,变成u,再经过法则f作用,变成y。复合函数y=f(g(x))的法则是g运算后再f运算。由此得到一个副产品:用换元法求值域不会改变函数的值域(为什么?)
例3 已知f(x)=2x-1,g(x)=x2+1,求f(g(x))、g (f (x)) 、f(f (x))、g (g (x))。
解:f(g(x))=2g(x)-1=2(x2+1)-1=2 x2+1;
g (f (x))=f2(x)+1=(2x-1)2+1=4x2-4x+2;
f(f (x))=2f(x)-1=2(2x-1)-1=4x-3;
g (g (x))= g2(x)+1=(x2+1)2+1=x4+2x2+2.
注:复合后还可以再撮合,如f(g(f(g(x)))) 等等。
与反函数联系,还有一个有趣的地方:f(f-1(x))=x≠x= f-1 (f (x)).
试一下就知道了。
设f(x)= ,其反函数为 ,
∴ ,
。
一个x非负另一个x非正能相等么?原来f-1 (f (x))中的x是f (x)的定义域中的数,f(f-1(x))中的x是f (x)的值域中的数,二者意义不同,当然不等。
与反函数联系还有一些陷阱——小心。
例4 (1)已知f(x)过(2,4),则f-1 (x+4)过点 。
(2)已知f(x)过(2,4),则f (x+4)的反函数过点 。
解:(1)f(x)过(2,4) f-1 (x)过(4,2) f-1 (x+4)过点(0,2);
(2)f(x)过(2,4) f (x+4)过(-2,4) f (x+4)的反函数过点(4,-2)。
解这类题要注意两点:(1)f-1 是一个整体,是一个法则,不能割裂,认为f-1 (x+4)是f (x+4)的反函数就把f-1割裂开了。
(2)f-1 (x+4)是f-1 (u),u=x+4复合而成,其反函数为y=f(x)-4;
f (x+4)是f (u),u=x+4复合而成,其反函数为y=f-1 (x)-4。
练习:1.已知 ,求f(x2),f(f(x)),f-1 (x2).
答案:f(x2)= ;f(f(x))= ;
f-1 (x)= ,于是f-1 (x2)= 。
(注意:f-1 (x)的定义域为(-∞,-2)∪{-1}∪(0,+∞),复合函数f-1 (x2)的定义域为{x|x≠0},另外,分段函数的复合函数一般是分段函数)。
2 已知f (x+4)过(4,2),求f-1 (x+4)过点( , )。
答案:f (x+4)过(4,2) f(x)过点(8,2) f-1(x)过(2,8) f-1 (x+4)过(-2,8)。
四、复合函数的单调性
复合函数的单调性年年讲年年考年年都有学生出错。出错的主要原因集中在两个方面:(1)增减区间弄反(很少);(2)单调区间不是定义域的子区间(绝大部分)。错因是教师在讲复合函数单调性的时候先总结出“同增异减”的规律,再强调定义域。一方面这个规律“同增异减”好记,另一方面在前面讲单调性时总忘指出在某一区间上单调,造成学生跟着模仿,忽视了区间,更忽视了定义域。因此我们在以后的学习过程中,一定要记住严谨。在解复合函数的单调区间时先求定义域再根据“同增异减”结合定义域求出单调区间。
下面通过例题来说明解题步骤和规律。
例5已知f(x)= ,求f(x)的单调递增区间。
分析:显然f(x)的定义域为R,f(x)是由 及 复合而成。
当x≥1时, ,而 ,
∴ ;
当x≤1时, ,而 ,
∴ 。
因此总结出规律:同增异减。
解:显然f(x)的定义域为R,设u=x2-2x,
∵2u在u∈R上单调递增,
∴欲求f(x)的单调递增区间,只须求u=x2-2x的单调递增区间。
而u=x2-2x在x≥1上单调递增,
∴f(x)的单调递增区间是[1,+∞)。
例6 求g(x)= 的单调递增区间。
解:由2x-x2>0有0<x<2,∴g(x)的定义域为(0,2)。
设u=2x-x2,
∵ 在u>0上是递减函数,∴欲求g(x)的单调递增区间只须求u=2x-x2在u>0时的减区间。
而u=2x-x2在x≥1上单调递减,但u>0时0<x<2,
∴g(x)的单调递增区间为[1,+∞)∩(0,2)=[1,2)。
另外,例5、例6中的个函数单调性一定,画出内函数的图象解题会更方便更直观。如例6,作出u=2x-x2>0的图象,(如图)由图知所求单调递增区间为[1,2)。
由图象就能避开忘求定义域,因为就不画使函数无意义的部分。
练习:1、f(x)的单调递增区间为(1,2],则f(2-x)的单调递减区间是 ;
2、 的单调递增区间为 。
3、 在[1,+∞)上单调递减,求实数m的取值范围。
答案:1、[0,1) 2、[0,+∞) 3、(-1,+∞)
以上是常遇到的与复合函数有关的三类题型,希望能对同学们的学习有所帮助。特别是后一类的单调区间问题,我们这一届一定不能再出错。
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- 1楼网友:往事埋风中
- 2021-04-10 18:04
希望可以帮到您 定义
设y=f(μ),μ=φ(x),当x在μ=φ(x)的定义域Dφ中变化时,μ=φ(x)的值在y=f(μ)的定义域Df内变化,因此变量x与y之间通过变量μ形成的一种函数关系,记为 y=f(μ)=f[φ(x)]称为复合函数,其中x称为自变量,μ为中间变量,y为因变量(即函数)
生成条件
不是任何两个函数都可以复合成一个复合函数,只有当μ=φ(x)的值域存在非空子集Zφ是y=f(μ)的定义域Df的子集时,二者才可以构成一个复合函数。
编辑本段定义域
若函数y=f(u)的定义域是B﹐u=g(x)的值域是A﹐则复合函数y=f[g(x)]的定义域是 复合函数的导数
D={x|x∈A,且g(x)∈B}
周期性
设y=f(u),的最小正周期为T1,μ=φ(x)的最小正周期为T2,则y=f(μ)的最小正周期为T1*T2,任一周期可表示为k*T1*T2(k属于R+)
编辑本段增减性
复合函数单调性
依y=f(u),μ=φ(x)的增减性决定。即“增增得增,减减得增,增减得减”,可以简化为“同增异减” 判断复合函数的单调性的步骤如下:(1)求复合函数定义域; (2)将复合函数分解为若干个常见函数(一次、二次、幂、指、对函数); (3)判断每个常见函数的单调性; (4)将中间变量的取值范围转化为自变量的取值范围; (5)求出复合函数的单调性。 例如:讨论函数y=0.8^(x^2-4x+3)的单调性。 复合函数的导数
解:函数定义域为R。 令u=x^2-4x+3,y=0.8^u。 指数函数y=0.8^u在(-∞,+∞)上是减函数, u=x2-4x+3在(-∞,2]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数, ∴ 函数y=0.8^(x2-4x+3)在(-∞,2]上是增函数,在[2,+∞)上是减函数。 利用复合函数求参数取值范围 求参数的取值范围是一类重要问题,解题关键是建立关于这个参数的不等式组,必须 将已知的所有条件加以转化。
复合函数的相关问题
一、定义
对于函数y=f(u) u∈B与u=g(x) x∈A,如果x∈A时u=g(x)的值域C与函数y=f(u)的定义域B的交集非空,即C∩B≠φ,那么就说y=f(u) u∈B与u=g(x) x∈A可以复合,称函数y=f(g(x))叫做y=f(u) u∈B与u=g(x) x∈A的复合函数,其中y=f(u)叫做外函数,u=g(x)叫做内函数。
比如, (x∈R)的复合函数是
。
∵u=-x2≤0与u≥0的交集为{0},∴二者可以复合,但定义域发生了变化,复合后的函数的定义域既不是u≥0,也不是x∈R,而是x=0。也就是说复合函数的定义域既受外函数的制约也受内函数的制约(主要受外函数的制约)。
由定义知道 就不能复合成f(g(x))。(为什么?)
二、复合函数的定义域
由复合函数的定义知道,复合后的函数定义域受两方面的制约:法则f制约g(x)的值域,从而制约x的取值范围,法则g制约x的取值范围。因此在求复合函数的定义域时二者都需考虑。
常见的题型是知道内函数的解析式和外函数的定义域,求复合函数的定义域。
例1 已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(2x-1)的定义域。
分析:法则f要求自变量在[-1,1]内取值,则法则作用在2x-1上必也要求2x-1在 [-1,1]内取值,即-1≤2x-1≤1,解出x的取值范围就是复合函数的定义域;或者从位置上思考f(2x-1)中2x-1与f(x)中的x位置相同,范围也应一样,∴-1≤2x-1≤1,解出x的取值范围就是复合函数的定义域。
(注意:f(x)中的x与f(2x-1)中的x不是同一个x,即它们意义不同。)
解:∵f(x)的定义域为[-1,1],
∴-1≤2x-1≤1,解之0≤x≤1,
∴f(2x-1)的定义域为[0,1]。
练习:已知已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(x2)的定义域。
答案:-1≤x2≤1 x2≤1 -1≤x≤1
下面来思考两个问题:
思考1:已知f(x2)的定义域为[-1,1],能求f(x)的定义域么?
个人意见:不能。因为x2的定义域虽然为R,但其不单调,由x2求得的值域不一定是f(x)的定义域。
思考2:已知f(2x-1)的定义域为[0,1],能求f(x)的定义域么?
个人意见:能。因为2x-1是R上的单调递增函数,因此由2x-1 x∈[0,1]求得的值域[-1,1]是f(x)的定义域。
练习:已知f(3x-1)的定义域为[-1,2),求f(2x+1)的定义域。
(提示:定义域是自变量x的取值范围)
答案:x∈[-1,2) 3x-1∈[-4,5) 2x+1∈[-4,5) x∈[- ,2).
三、法则——解析式
复合函数y=f(g(x))的法则既不是f,也不是g,法则的运算我们没有学过(法则也可以运算?可以。)那么复合函数y=f(g(x))的法则是什么?从映射的角度很好解释。设y=f(u) u∈B的值域为D,u=g(x) x∈A的值域为C,设B∩C=E(非空),由之确定的函数y=f(g(x))的定义域为F,则有两个映射g:F→E;f:E→D,如图。
这样从集合F到集合D就建立了一个映射。这个映射就是复合函数y=f(g(x)),这里u充当中间变量。自变量x先被法则g作用,变成u,再经过法则f作用,变成y。复合函数y=f(g(x))的法则是g运算后再f运算。由此得到一个副产品:用换元法求值域不会改变函数的值域(为什么?)
例3 已知f(x)=2x-1,g(x)=x2+1,求f(g(x))、g (f (x)) 、f(f (x))、g (g (x))。
解:f(g(x))=2g(x)-1=2(x2+1)-1=2 x2+1;
g (f (x))=f2(x)+1=(2x-1)2+1=4x2-4x+2;
f(f (x))=2f(x)-1=2(2x-1)-1=4x-3;
g (g (x))= g2(x)+1=(x2+1)2+1=x4+2x2+2.
注:复合后还可以再撮合,如f(g(f(g(x)))) 等等。
与反函数联系,还有一个有趣的地方:f(f-1(x))=x≠x= f-1 (f (x)).
试一下就知道了。
设f(x)= ,其反函数为 ,
∴ ,
。
一个x非负另一个x非正能相等么?原来f-1 (f (x))中的x是f (x)的定义域中的数,f(f-1(x))中的x是f (x)的值域中的数,二者意义不同,当然不等。
与反函数联系还有一些陷阱——小心。
例4 (1)已知f(x)过(2,4),则f-1 (x+4)过点 。
(2)已知f(x)过(2,4),则f (x+4)的反函数过点 。
解:(1)f(x)过(2,4) f-1 (x)过(4,2) f-1 (x+4)过点(0,2);
(2)f(x)过(2,4) f (x+4)过(-2,4) f (x+4)的反函数过点(4,-2)。
解这类题要注意两点:(1)f-1 是一个整体,是一个法则,不能割裂,认为f-1 (x+4)是f (x+4)的反函数就把f-1割裂开了。
(2)f-1 (x+4)是f-1 (u),u=x+4复合而成,其反函数为y=f(x)-4;
f (x+4)是f (u),u=x+4复合而成,其反函数为y=f-1 (x)-4。
练习:1.已知 ,求f(x2),f(f(x)),f-1 (x2).
答案:f(x2)= ;f(f(x))= ;
f-1 (x)= ,于是f-1 (x2)= 。
(注意:f-1 (x)的定义域为(-∞,-2)∪{-1}∪(0,+∞),复合函数f-1 (x2)的定义域为{x|x≠0},另外,分段函数的复合函数一般是分段函数)。
2 已知f (x+4)过(4,2),求f-1 (x+4)过点( , )。
答案:f (x+4)过(4,2) f(x)过点(8,2) f-1(x)过(2,8) f-1 (x+4)过(-2,8)。
四、复合函数的单调性
复合函数的单调性年年讲年年考年年都有学生出错。出错的主要原因集中在两个方面:(1)增减区间弄反(很少);(2)单调区间不是定义域的子区间(绝大部分)。错因是教师在讲复合函数单调性的时候先总结出“同增异减”的规律,再强调定义域。一方面这个规律“同增异减”好记,另一方面在前面讲单调性时总忘指出在某一区间上单调,造成学生跟着模仿,忽视了区间,更忽视了定义域。因此我们在以后的学习过程中,一定要记住严谨。在解复合函数的单调区间时先求定义域再根据“同增异减”结合定义域求出单调区间。
下面通过例题来说明解题步骤和规律。
例5已知f(x)= ,求f(x)的单调递增区间。
分析:显然f(x)的定义域为R,f(x)是由 及 复合而成。
当x≥1时, ,而 ,
∴ ;
当x≤1时, ,而 ,
∴ 。
因此总结出规律:同增异减。
解:显然f(x)的定义域为R,设u=x2-2x,
∵2u在u∈R上单调递增,
∴欲求f(x)的单调递增区间,只须求u=x2-2x的单调递增区间。
而u=x2-2x在x≥1上单调递增,
∴f(x)的单调递增区间是[1,+∞)。
例6 求g(x)= 的单调递增区间。
解:由2x-x2>0有0<x<2,∴g(x)的定义域为(0,2)。
设u=2x-x2,
∵ 在u>0上是递减函数,∴欲求g(x)的单调递增区间只须求u=2x-x2在u>0时的减区间。
而u=2x-x2在x≥1上单调递减,但u>0时0<x<2,
∴g(x)的单调递增区间为[1,+∞)∩(0,2)=[1,2)。
另外,例5、例6中的个函数单调性一定,画出内函数的图象解题会更方便更直观。如例6,作出u=2x-x2>0的图象,(如图)由图知所求单调递增区间为[1,2)。
由图象就能避开忘求定义域,因为就不画使函数无意义的部分。
练习:1、f(x)的单调递增区间为(1,2],则f(2-x)的单调递减区间是 ;
2、 的单调递增区间为 。
3、 在[1,+∞)上单调递减,求实数m的取值范围。
答案:1、[0,1) 2、[0,+∞) 3、(-1,+∞)
以上是常遇到的与复合函数有关的三类题型,希望能对同学们的学习有所帮助。特别是后一类的单调区间问题,我们这一届一定不能再出错。
- 2楼网友:一把行者刀
- 2021-04-10 17:53
一、函数的有关概念 1、函数的概念: 设在某变化过程中,有两个变量x、y,如果给定一个x的值,相应地就确定了一个y值,那么我们称y是x的函数,其中x是自变量,y是因变量。 2、平面直角坐标系: ①在同一平面内,两条互相垂直的数轴(原点重合,取向右和向上的方向为正方向)组成了一个平面直角坐标系,水平的数轴叫做横轴或x轴,铅直的数轴 叫做纵轴或y轴。 ②在平面直角坐标系中,两条数轴把平面分成了四个部分,为第一、二、三、四象限。 ③在平面直角坐标系中,一对有序实数对与坐标平面内的点建立了一种一一对应的关系。 ④点a(a,b)在第一象限时:a>0,b>0;在第二象限时:a<0,b>0; 在第三象限时:a<0,b<0;在第四象限时:a>0.b<0. ⑤坐标轴上的点不属于任何象限,在x轴上的点的纵坐标都为0;在y轴上的点的横坐标都为0,原点的坐标为(0,0)。 3、坐标平面内点的对称 点a(a,b)关于x轴的对称点为:a/(a,-b); 关于y轴的对称点为:a/(-a,b); 关于原点对称的点为:a/(-a,-b); 关于一、三象限的角平分线(直线y=x)对称的点为a/( b,a); 关于二、四象限的角平分线(直线y=-x)对称的点为a/( -b,-a)。 4 、平面内任意两点之间的距离:a(x1,y1),b(x2,y2)间的距离为: 5、平面内一条线段的中点坐标:线段ab,{a(x1,y1),b(x2,y2)}的中点坐标为: 6、函数的表示有三种方法:图象法,列表法,公式法(即解析式法)。 用解析式表示函数关系的优点是:函数关系清楚,容易从自变量的值求出其对应的函数值,便于用解析式来研究函数的性质; 用列表法表示函数关系的优点是:不必通过计算就知道当自变量取某些值时函数的对应值; 用图像法表示函数关系的优点是:能直观形象地表示出函数的变化情况.、 二.正比例函数和一次函数 1、正比例函数:y=kx (k≠0)叫做正比例函数,它的图象是过原点的一条直线。|k|=tanα, α为直线与x轴的夹角(锐角); |k|越大, α越大. 当k>0时,图象分布在一、三象限,y随x的增大而增大;y随x的减小而减小。且当x>0时,y>0;x=0时,y=0;x<o时,y<0. 当k<0时,图象分布在二、四象限,y随x的增大而减小;y随x的减小而增大。且当x>0时,y<0;x=0时,y=0;x<o时,y>0. 2、一次函数:y=kx+b (k≠0)叫做一次函数,它的图象是平行于y=kx (k≠0)的一条直线。与x轴的交点为(-b/k,0),与y轴的交点为(0,b); |k|=tanα, α为直线与x轴的夹角(锐角); |k|越大, α越大. 当k>0,b>0时,图象分布在一二三象限,y随x的增大而增大;y随x的减小而减小。 当k>0,b<0时,图象分布在一三四象限,y随x的增大而增大;y随x的减小而减小。 且当x>-b/k时,y>0;x=-b/k时,y=0;x<-b/k时,y<0. 当k<0,b>0时,图象分布在一二四象限,y随x的增大而减小;y随x的减小而增大。 当k<0,b<0时,图象分布在二三四象限,y随x的增大而减小;y随x的减小而增大。 且当x>-b/k时,y<0;x=-b/k时,y=0;x<-b/k时,y>0. 3、在y1=k1x+b1;y2=k2x+b2 (k1k2≠0) 中: 当y1‖y2时,k1=k2;当y1⊥y2时,k1k2= -1;当y1与y2不平行时,k1≠k2; 当这两直线不平行时,它们的交点坐标是两解析式联合方程组的解。 |k|=tanα,α为直线与x轴的夹角; |k|越大,夹角就越大;|k|越小,夹角就越小。 4、一次函数图象的平移:上下平移外加减;左右平移内加减。 y=k(x+0)+ b 内 外 例如:把y=-2x+5的图象向左平移3个单位的直线为:y=-2(x+3)+ 5,即y=-2x-1; 把y=-2x+5的图象向下平移3个单位的直线为:y=-2(x+0)+ 5-3,即y=-2x+2; 把y=-2x+5的图象向右平移3个单位再向上平移4个单位为:y=-2(x-3)+ 5+4; 即y=-2x+15. 5、函数解析式的确定: 正比例函数y=kx (k≠0)中因为有一个常量k,所以确定其解析式只要一个条件即可。 一次函数y=kx+b (k≠0)中因为有两个常量k,b所以确定其解析式要两个条件。 6、一次函数y=kx+b (k≠0) 关于x轴对称的直线为:y'=-kx-b 关于y轴对称的直线为:y'=-kx+b 关于原点对称的直线为:y'=kx-b 三、反比例函数 1、 叫做反比例函数,它的图象是双曲线。 当k>0时,图像分布在一、三象限,在每一个象限内y随x的增大而减小;y随x的减小而增大。当x>0时,y>0;当x<0时,y<0;(x≠0) 当k<0时,图像分布在二、四象限,在每一个象限内y随x的增大而增大;y随x的减小而减小。当x>0时,y<0;当x<0时,y>0;(x≠0) 2、在反比例函数中,因为有一个常量k,所以解析式的确定只随一个条件即可。 四、二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0) 1、a确定抛物线的开口方向,|a|确定抛物线的形状 当a>0时,开口向上;当a<0时,开口向下。 当|a|越大时,开口越小;当|a|越小时,开口越大。 2、b确定抛物线对称轴的位置 当对称轴在y轴的左侧时,-b/2a <0;此时ab>0,(a,b同号); 当对称轴在y轴的右侧时,-b/2a >0;此时ab<0,(a,b异号); 当对称轴是y轴时,-b/2a =0;此时ab=0。(b=0). 3、c确定抛物线在y轴上的截距 当抛物线与y轴的正半轴相交时,c>0, 当抛物线过原点时,c=0, 当抛物线与y轴的负半轴相交时,c<0, c叫做抛物线在y轴上的截距(c可以为正数、负数、也可以为0).
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