抽象函数与复合函数的定义域问题
一、概念
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.复合函数的概念
若函数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(t)与g(x)在D上的复合函数,其中t叫作中间变量,t=g(x)叫作内层函数,y=f(t)叫作外层函数.
提醒 由复合函数的定义可知,内层函数的值域是外层函数的定义域或定义域的子集,外层函数的定义域和内层函数的值域共同确定了复合函数的定义域.
二、结论
理解抽象函数或复合函数的定义域,要明确以下几点:
(1)函数f(x)的定义域是指x的取值所组成的集合;
(2)函数f(φ(x))的定义域是指x的取值范围,而不是φ(x)的取值范围;
(3)f(t),f(φ(x)),f(h(x))三个函数中的t,φ(x),h(x)在对应关系f下的取值范围相同;
(4)已知f(x)的定义域为A,求f(φ(x))的定义域,其实质是已知φ(x)的取值范围(值域)为A,求出x的取值范围;
(5)已知f(φ(x))的定义域为B,求f(x)的定义域,其实质是已知f(φ(x))中的x的取值范围为B,求出φ(x)的取值范围(值域),此取值范围就是f(x)的定义域.
类型一 已知f(x)的定义域,求f(g(x))的定义域
【例1】 若f(x)的定义域为[-3,5],则φ(x)=f(-x)+f(x)的定义域为 .
尝试解答
类型二 已知f(g(x))的定义域,求f(x)的定义域
【例2】 已知f(x2-1)定义域为[0,3],则f(x)的定义域为 .
尝试解答
类型三 已知f(g(x))的定义域,求f(h(x))的定义域
【例3】 若函数f(x+1)的定义域为[-,2],则函数f(x-1)的定义域为 .
尝试解答
【迁移应用】
1.若函数y=f(x)的定义域是[-1,3],则函数g(x)=的定义域是( )
A.[0,2]
B.[-3,5]
C.[-3,-2]∪(-2,5]
D.(-2,2]
2.设函数f(x)=,则f()+f()的定义域为( )
A.[,4] B.[2,4]
C.[1,+∞) D.[,2]
拓视野 抽象函数与复合函数的定义域问题
【例1】 [-3,3] 解析:已知f(x)的定义域为[-3,5],则φ(x)的定义域需满足即解得-3≤x≤3.所以φ(x)的定义域为[-3,3].
【例2】 [-1,8] 解析:根据f(x2-1)定义域为[0,3],得x∈[0,3],∴x2∈[0,9],∴x2-1∈[-1,8].故f(x)的定义域为[-1,8].
【例3】 [,4] 解析:由题意知-≤x≤2,则≤x+1≤3,即f(x)的定义域为[,3],∴≤x-1≤3,解得≤x≤4.故f(x-1)的定义域为[,4].
迁移应用
1.A 已知函数y=f(x)的定义域是[-1,3],要使函数g(x)有意义,则解得0≤x≤2.
2.B ∵函数f(x)=的定义域为[1,+∞),∴解得2≤x≤4,∴f()+f()的定义域为[2,4].
2 / 2(共32张PPT)
拓 视 野 抽象函数与复合函数的定义域问题
一、概念
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. 复合函数的概念
若函数 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 ( t )与 g
( x )在 D 上的复合函数,其中 t 叫作中间变量, t = g ( x )叫作
内层函数, y = f ( t )叫作外层函数.
提醒 由复合函数的定义可知,内层函数的值域是外层函数的定义
域或定义域的子集,外层函数的定义域和内层函数的值域共同确定
了复合函数的定义域.
二、结论
理解抽象函数或复合函数的定义域,要明确以下几点:
(1)函数 f ( x )的定义域是指 x 的取值所组成的集合;
(2)函数 f (φ( x ))的定义域是指 x 的取值范围,而不是φ( x )的
取值范围;
(3) f ( t ), f (φ( x )), f ( h ( x ))三个函数中的 t ,φ
( x ), h ( x )在对应关系 f 下的取值范围相同;
(4)已知 f ( x )的定义域为 A ,求 f (φ( x ))的定义域,其实质
是已知φ( x )的取值范围(值域)为 A ,求出 x 的取值范围;
(5)已知 f (φ( x ))的定义域为 B ,求 f ( x )的定义域,其实质
是已知 f (φ( x ))中的 x 的取值范围为 B ,求出φ( x )的取值
范围(值域),此取值范围就是 f ( x )的定义域.
类型一 已知 f ( x )的定义域,求 f ( g ( x ))的定义域
【例1】 若 f ( x )的定义域为[-3,5],则φ( x )= f (- x )+ f
( x )的定义域为 .
[-3,3]
解析:已知 f ( x )的定义域为[-3,5],则φ( x )的定义域需满足
即解得-3≤ x ≤3.所以φ( x )的定义
域为[-3,3].
类型二 已知 f ( g ( x ))的定义域,求 f ( x )的定义域
【例2】 已知 f ( x2-1)定义域为[0,3],则 f ( x )的定义域
为 .
[-1,8]
解析:根据 f ( x2-1)定义域为[0,3],得 x ∈[0,3],
∴ x2∈[0,9],∴ x2-1∈[-1,8].故 f ( x )的定义域为[-1,8].
类型三 已知 f ( g ( x ))的定义域,求 f ( h ( x ))的定义域
【例3】 若函数 f ( x +1)的定义域为[- ,2],则函数 f ( x -
1)的定义域为 .
[ ,4]
解析:由题意知- ≤ x ≤2,则 ≤ x +1≤3,即 f ( x )的定义域为
[ ,3],∴ ≤ x -1≤3,解得 ≤ x ≤4.故 f ( x -1)的定义域为
[ ,4].
【迁移应用】
1. 若函数 y = f ( x )的定义域是[-1,3],则函数 g ( x )=
的定义域是( )
A. [0,2]
B. [-3,5]
C. [-3,-2]∪(-2,5]
D. (-2,2]
解析: 已知函数 y = f ( x )的定义域是[-1,3],要使函数 g
( x )有意义,则解得0≤ x ≤2.
2. 设函数 f ( x )= ,则 f ( )+ f ( )的定义域为( )
B. [2,4]
C. [1,+∞)
解析: ∵函数 f ( x )= 的定义域为[1,+∞),
∴解得2≤ x ≤4,∴ f ( )+ f ( )的定义域为[2,4].
知能演练·扣课标
课后巩固 核心素养落地
1. 下列集合 A 到集合 B 的对应 f 是函数的是( )
A. A ={-1,0,1}, B ={0,1}, f : A 中的数平方
B. A ={0,1}, B ={-1,0,1}, f : A 中的数开方
C. A =Z, B =Q, f : A 中的数取倒数
D. A =R, B ={正实数}, f : A 中的数取绝对值
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解析: 按照函数定义,选项B中,集合 A 中的元素1对应集合 B
中的元素±1,不符合函数定义中一个自变量的值对应唯一的函数
值的条件;选项C中,集合 A 中的元素0取倒数没有意义,也不符合
函数定义中集合 A 中任意元素都对应着唯一的函数值的要求;选项
D中,集合 A 中的元素0在集合 B 中没有元素与其对应,也不符合函
数定义.只有选项A符合函数定义.
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2. 函数 f ( x )= + 的定义域是( )
A. [-1,+∞) B. (-∞,-1]
C. R D. [-1,1)∪(1,+∞)
解析: 由解得故定义域为[-1,1)∪
(1,+∞),故选D.
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3. 若函数 f ( x )= ax2-1, a 为一个正数,且 f ( f (-1))=-1,
那么 a 的值是( )
A. 1 B. 0
C. -1 D. 2
解析: ∵ f ( x )= ax2-1,∴ f (-1)= a -1, f ( f (-
1))= f ( a -1)= a ·( a -1)2-1=-1.∴ a ( a -1)2=0.又
∵ a 为正数,∴ a =1.
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4. 已知函数 f ( x )= ,则 f ( x )的值域是( )
D. (0,+∞)
解析: ∵ x2+2≥2,∴0< ≤ ,∴ f ( x )的值域为(0,
].故选C.
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5. (多选)下列各组函数表示同一个函数的是( )
D. f ( x )= x +1, g ( x )= x + x0
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解析: A中 f ( x )定义域是R, g ( x )定义域是R,且 g
( x )= = x ,是同一个函数;B中 f ( x )定义域是R, g
( x )定义域是R,但 g ( x )=| x |,不是同一个函数;C中 f
( x )定义域是{ x | x ≠-1}, g ( x )定义域是{ x | x ≠-1},且
g ( x )= = x -1( x ≠-1),是同一个函数;D中 f ( x )定
义域是R, g ( x )定义域是{ x | x ≠0},不是同一个函数.故选
A、C.
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6. (多选)下列函数中,满足 f (2 x )=2 f ( x )的是( )
A. f ( x )=| x | B. f ( x )= x -| x |
C. f ( x )= x +1 D. f ( x )=- x
解析: 在A中, f (2 x )=|2 x |=2| x |,2 f ( x )=
2| x |,满足 f (2 x )=2 f ( x );在B中, f (2 x )=2 x -|2
x |=2( x -| x |)=2 f ( x ),满足 f (2 x )=2 f ( x );在C
中, f (2 x )=2 x +1,2 f ( x )=2( x +1)=2 x +2,不满足 f
(2 x )=2 f ( x );在D中, f (2 x )=-2 x =2(- x )=2 f
( x ),满足 f (2 x )=2 f ( x ).
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7. 已知函数 f ( x )= -1,且 f ( a )=3,则 a = .
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解析:因为 f ( x )= -1,所以 f ( a )= -1.又因为 f
( a )=3,所以 -1=3, a =16.
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8. 函数 y = 的定义域为 .
解析:要使函数有意义,需满足即∴函
数的定义域为(-∞,-4)∪(-4,4)∪(4,6].
(-∞,-4)∪(-4,4)∪(4,6]
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9. 已知函数 f ( x )=2 x -3, x ∈{ x ∈N|1≤ x ≤5},则函数 f ( x )
的值域为 .
解析:∵ x =1,2,3,4,5,且 f ( x )=2 x -3.∴ f ( x )的值域
为{-1,1,3,5,7}.
{-1,1,3,5,7}
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10. 已知函数 f ( x )= + .
(1)求函数的定义域;
解:使根式 有意义的实数 x 的集合是{ x | x ≥
-3},使分式 有意义的实数 x 的集合是{ x | x ≠-2},
所以这个函数的定义域是{ x | x ≥-3}∩{ x | x ≠-2}=
{ x | x ≥-3,且 x ≠-2}.
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解: f (-3)= + =-1;
f ( )= + = + = + .
(2)求 f (-3), f ( )的值;
解:因为 a >0,故 f ( a ), f ( a -1)有意义.
f ( a )= + ;
f ( a -1)= + = + .
(3)当 a >0时,求 f ( a ), f ( a -1)的值.
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11. 若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这
些函数为“孪生函数”.函数解析式为 y =2 x2-1,值域为{1,7}
的“孪生函数”共有( )
A. 10个 B. 9个
解析: 由2 x2-1=1,得 x1=1, x2=-1;由2 x2-1=7,得 x3
=-2, x4=2,所以定义域为2个元素的集合有4个,定义域为3个
元素的集合有4个,定义域为4个元素的集合有1个,因此共有9个
“孪生函数”.
C. 8个 D. 4个
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12. (多选)下列函数中,值域为[0,4]的是( )
A. f ( x )= x -1, x ∈[1,5]
B. f ( x )=- x2+4
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解析: x ∈[1,5]时, x -1∈[0,4],所以函数 f ( x )= x
-1, x ∈[1,5]的值域是[0,4],故A正确;因为- x2≤0,所以
- x2+4≤4,所以函数值域是(-∞,4],故B错误;因为-
x2≤0,所以16- x2≤16,又16- x2≥0,所以0≤ ≤4,
即函数值域为[0,4],故C正确;因为 x >0,所以 x + ≥2(当
且仅当 x =1时取等号),所以 x + -2≥0,故函数值域为[0,
+∞),故D错误.故选A、C.
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13. 函数 f ( x )的定义域为(0,3),则函数 y = 的定义域
是 .
解析:函数 f ( x )的定义域为(0,3),对于函数 y =
,有解得-1< x <2且 x ≠1.因此函数 y
= 的定义域为(-1,1)∪(1,2).
(-1,1)∪(1,2)
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14. 试求下列函数的定义域与值域:
(1) y =( x -1)2+1;
解:函数的定义域为R,因为( x -1)2+1≥1,所以
函数的值域为{ y | y ≥1}.
(2) y = ;
解:函数的定义域是{ x | x ≠1}, y = =5+
,所以函数的值域为{ y | y ≠5}.
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(3) y = x - .
解:要使函数式有意义,需 x +1≥0,即 x ≥-1,故
函数的定义域是{ x | x ≥-1}.设 t = ,则 x = t2-1
( t ≥0),于是 f ( t )= t2-1- t =( t - )2- .又 t
≥0,故 f ( t )≥- .所以函数的值域是 .
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15. 若函数 y = f ( x )的定义域是[0,2],则函数 g ( x )= f (2 x )
的定义域是( )
A. [0,2] B. [0,1]
C. [0,4] D. (0,1)
解析: ∵ y = f ( x )的定义域是[0,2],∴要使 g ( x )= f
(2 x )有意义,需0≤2 x ≤2,即0≤ x ≤1.
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16. 规定符号*表示一种运算,即a*b= + a + b ( a , b 为正实
数)且1*k=3.
(1)求正整数 k ;
解:由已知得,1*k= +1+ k =3,
解得 =1或 =-2(舍去),所以 k =1.
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(2)求函数 y =k*x的值域.
解:y =k*x= +1+ x =( + )2+ ( x >0),
令 t = ,则 y =( t + )2+ ( t >0),结合函数的图象
(图略),
可得 y >(0+ )2+ =1,所以函数的值域为(1,+∞).
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谢 谢 观 看!