(完整word)复合函数知识总结及例题,推荐文档

复合函数问题
一、复合函数定义: 设y=f(u)的定义域为A ,u=g(x)的值域为B ,若A  B ,则y 关于x 函数的⊇y=f [g(x)]叫做函数f 与g 的复合函数,u 叫中间量.
二、复合函数定义域问题:
(1)、已知的定义域,求的定义域
f x ()[]f
g x ()思路:设函数的定义域为D ,即,所以的作用范围为D ,又f 对作用,作用范f x ()x D ∈f g x ()围不变,所以,解得,E 为的定义域。
D x g ∈)(x
E ∈[]f g x ()例1. 设函数的定义域为(0,1),则函数的定义域为_____________。f u ()f x (ln )解析:函数的定义域为(0,1)即,所以的作用范围为(0,1)f u ()u ∈()01,f 又f 对lnx 作用,作用范围不变,所以01<<ln x 解得,故函数的定义域为(1,e )
x e ∈()1,f x (ln )例2. 若函数,则函数的定义域为______________。f x x ()=
+1
1
[]f f x ()解析:先求f 的作用范围,由,知f x x ()=
+1
1
x ≠-1即f 的作用范围为,又f 对f(x)作用所以,即中x
{}x R x ∈≠-|1f x R f x ()()∈≠-且1[]f f x ()应满足即,解得x f x ≠-≠-⎧⎨⎩11()x x ≠-+≠-⎧⎨⎪⎩⎪1
11
1x x ≠-≠-12
且故函数的定义域为[]f f x (){}
x R x x ∈≠-≠-|12且(2)、已知的定义域,求的定义域
[]f g x ()f x ()思路:设的定义域为D ,即,由此得,所以f 的作用范围为E ,又f 对x 作[]f g x ()x D ∈g x E ()∈用,作用范围不变,所以为的定义域。
x E E ∈,f x ()例3. 已知的定义域为,则函数的定义域为_________。f x ()32-[]
x ∈-12,f x ()解析:的定义域为,即,由此得f x ()32-[]
-12,[]x ∈-12,[]
3215-∈-x ,所以f 的作用范围为,又f 对x 作用,作用范围不变,所以[]
-15,[]
x ∈-15
即函数的定义域为例4. 已知,则函数的定义域为-------f x ()[]-15,f x x x ()lg 2
2
248
-=-f x ()解析:先求f 的作用范围,由,知f x x x ()lg 2
2248-=-x x 2
2
8
0->解得,f 的作用范围为,又f 对x 作用,作用范围不变,所以,x 2
44->()4,+∞x ∈+∞()4,即的定义域为f x ()()
4,+∞(3)、已知的定义域,求的定义域
[]f g x ()[]f h x ()思路:设的定义域为D ,即,由此得,的作用范围为E ,又f 对
[]f g x ()x D ∈g x E ()∈f 作用,作用范围不变,所以,解得,F 为的定义域。
h x ()h x E ()∈x F ∈[]f h x ()例5. 若函数的定义域为,则的定义域为____________。
f x
()2[]
-11,f x (log )2解析:的定义域为,即,由此得f x
()2[]-11,[]
x ∈-11,21
22x
∈⎡⎣⎢⎤
,的作用范围为,又f 对作用,所以,解得f 122,⎡⎣⎢⎤⎦⎥log 2x log 2122x ∈⎡⎣⎢⎤
⎥,[]
x ∈
24,即的定义域为
f x (lo
g )2[]
24,评注:函数定义域是自变量x 的取值范围(用集合或区间表示)f 对谁作用,则谁的范围是f 的作用范围,f 的作用对象可以变,但f 的作用范围不会变。利用这种理念求此类定义域问题会有“得来全不费功夫”的感觉,值得大家探讨。
三、复合函数单调性问题
(1)引理证明
已知函数.若在区间 )上是减函数,其值域为(c ,d),又函数
))((x g f y =)(x g u =b a ,(在区间(c,d)上是减函数,那么,原复合函数在区间 )上是增函数.
)(u f y =))((x g f y =b a ,(证明:在区间)内任取两个数,使b a ,(21,x x b
x x a <<<21因为在区间)上是减函数,所以,记, 即
)(x g u =b a ,()()(21x g x g >)(11x g u =)(22x g u =)
,(,21,21d c u u u u ∈>且
因为函数在区间(c,d)上是减函数,所以,即,)(u f y =)()(21u f u f <))(())((21x g f x g f <;故函数在区间)上是增函数.))((x g f y =b a ,((2).复合函数单调性的判断
复合函数的单调性是由两个函数共同决定。为了记忆方便,我们把它们总结成一个图表:
)(u f y =增 ↗
减 ↘
)(x g u =增 ↗减 ↘增 ↗减 ↘))
((x g f y =增 ↗
减 ↘
减 ↘
增 ↗
以上规律还可总结为:“同向得增,异向得减”或“同增异减”.(3)、复合函数的单调性判断步骤:))((x g f y =ⅰ  确定函数的定义域;
ⅱ  将复合函数分解成两个简单函数:与。)(u f y =)(x g u =ⅲ  分别确定分解成的两个函数的单调性;
ⅳ  若两个函数在对应的区间上的单调性相同(即都是增函数,或都是减函数),则复合后的函数
为增函数;  若两个函数在对应的区间上的单调性相异(即一个是增函数,而另一个是减函
))((x g f y =数),则复合后的函数为减函数。
))((x g f y =(4)例题演练
例1、 求函数的单调区间,并用单调定义给予证明
)32(log 2
2
1--=x x y 解:定义域 1
30322
-<>⇒>--x x x x 或单调减区间是  设 则
),3(+∞2121),3(,x x x x <+∞∈且    )32(log 1212
11--=x x y )
32(log 22
22
12--=x x y =---)32(121x x )32(22
2--x x )
2)((1212-+-x x x x ∵  ∴  312>>x x 012>-x x 0
212>-+x x
∴>    又底数 )32(121--x x )32(22
2--x x 12
1
0<<∴      即 012<-y y 12y y <∴在上是减函数
y ),3(+∞同理可证:在上是增函数y )1,(--∞[例]2、讨论函数
的单调性.
)
123(log )(2
--=x x x f a
[解]由得函数的定义域为
01232>--x x }.
3
1,1|{-<>x x x 或则当时,若,∵为增函数,∴为增函数.1>a 1>x 1232--=x x u )123(log )(2--=x x x f a 若,∵为减函数.3
1
-
<x 1232--=x x u ∴为减函数。
)123(log )(2--=x x x f a 当时,若,则为减函数,若,则10<<a 1>x )123(log )(2--=x x x f a 3
1-
<x 为增函数.
)123(log )(2--=x x x f a 例3、.已知y=(2-)在[0,1]上是x 的减函数,求a 的取值范围.a log x
a 解:∵a>0且a≠1
当a >1时,函数t=2->0是减函数
x
a 由y= (2-)在[0,1]上x 的减函数,知y=t 是增函数,a log x
a a log ∴a>1
由x [0,1]时,2-2-a >0,得a <2,∈x
a ≥∴1<a <2
当0<a<1时,函数t=2->0是增函数
x
a 由y= (2-)在[0,1]上x 的减函数,知y=t 是减函数,a log x
a a log ∴0<a<1
由x [0,1]时,2-2-1>0, ∴0<a<1∈x
a ≥综上述,0<a<1或1<a <2
例4、已知函数(为负整数)的图象经过点,设
2)3()2(2-+--=-a x a ax x f a R m m ∈-),0,2(.问是否存在实数使得在区间上是减函
)()()()],([)(x f x pg x F x f f x g +==)0(<p p )(x F )]2(,(f -∞数,且在区间上是减函数?并证明你的结论。)0),2((f [解析]由已知,得,
0)2(=-m f 02)3(2=-+--a m a am
其中 ∴即,.0,≠∈a R m 0≥∆09232≤--a a 解得
.3
7
213721+≤≤-a ∵为负整数,∴a .
1-=a ∴,
1)2(34)2(2+--=-+-=-2x x x x f 即 ,.1)(2+-=x x f 2
4
2
2
21)1()]([)(x x x x f f x g +-=++--==∴.
1)12()()()(24+-+-=+=x p px x f x pg x F 假设存在实数,使得满足条件,设,
)0(<p p )(x F 21x x <∴].12)()[()()(22
21222121-++--=-p x x p x x x F x F ∵,当时,为减函数,
3)2(-=f )3,(,21--∞∈x x )(x F ∴,∴0)()(21>-x F x F .012)(,022212221>-++->-p x x p x x ∵,∴,3,321-<-<x x 1822
21>+x x ∴,11612)(22
21-->-++-p p x x p ∴①
.0116≥--p 当时, 增函数,∴)0,3(,21-∈x x )(x F .
0)()(21<-x F x F ∵,∴,02221>-x x 11612)(22
21--<-++-p p x x p ∴.②
0116≤--p 由①、②可知,故存在161-
=p .16
1
-=p 一.指数函数与对数函数
.同底的指数函数与对数函数互为反函数;
x
y a =log a y x =(二)主要方法:
1.解决与对数函数有关的问题,要特别重视定义域;
2.指数函数、对数函数的单调性决定于底数大于1还是小于1,要注意对底数的讨论;3.比较几个数的大小的常用方法有:①以和为桥梁;②利用函数的单调性;③作差.01(三)例题分析:
例1.(1)若,则,,从小到大依次为          ;21a b a >>>log b b
a
log b a log a b    (2)若,且,,都是正数,则,,从小到大依次为          ;
235x y z ==x y z 2x 3y 5z    (3)设,且(,),则与的大小关系是  (    )0x >1x x a b <<0a >0b >a b        ()    ()  ()  ()A 1b a <<B 1a b <<C 1b a <<D 1a b
<<;解:(1)由得,故.
21a b a >>>b a a <log b b
a
<log b a 1<<log a b

本文发布于:2024-09-25 22:27:31,感谢您对本站的认可!

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