函数定义域及求法讲解.doc

函数
一、 函数的定义域及求法
    1、 分式的分母≠0；偶次方根的被开方数≥0；
    2、 对数函数的真数＞0；对数函数的底数＞0且≠1；
    3、 正切函数：x ≠ kπ + π/2 ,k∈Z；余切函数：x ≠ kπ ,k∈Z ；
    4、 一次函数、二次函数、指数函数的定义域为R；
    5、 定义域的相关求法：利用函数的图象（或数轴）法；利用其反函数的值域法；
    6、 复合函数定义域的求法：推理、取交集及分类讨论．
[例题]：
1、 求下列函数的定义域

3、已知函数y=lg(mx2-4mx+m+3)的定义域为R，求实数m的取值范围．
[解析]：[利用复合函数的定义域进行分类讨论]
    当m=0时，则mx2-4mx+m+3=3，→ 原函数的定义域为R；
    当m≠0时，则 mx2-4mx+m+3＞0，
         ①m＜0时，显然原函数定义域不为R；
         ②m＞0，且△＝(-4m)2-4m(m+3)<0 时，即０＜m＜１，原函数定义域为R，
     所以当m∈[0,1) 时，原函数定义域为R．

4、求函数y=log2x + 1 (x≥4) 的反函数的定义域．
[解析]：［求原函数的值域］
    由题意可知，即求原函数的值域，
     ∵x≥4,  ∴log2x≥2    ∴y≥3
    所以函数y=log2x + 1 (x≥4) 的反函数的定义域是[3，+∞)．
5、 函数f(2x)的定义域是[-1，1]，求f(log2x)的定义域．
[解析]：由题意可知2-1≤2x≤21      →  f(x)定义域为[1/2，2]
       → 1/2≤log2x≤2   → √￣2≤x≤4．
所以f(log2x)的定义域是[√￣2,4]．
二、 函数的值域及求法
    1、 一次函数y=kx+b(k≠0)的值域为R；
    2、 二次函数的值域：当a＞0时，y≥-△/4a ，当a＜0时，y≤-△/4a ；
    3、 反比例函数的值域：y≠0 ；
    4、 指数函数的值域为（0，+∞）；对数函数的值域为R；
    5、 正弦、余弦函数的值域为[-1，1]（即有界性）；正切余切函数的值域为R；
    6、 值域的相关求法：配方法；零点讨论法；函数图象法；利用求反函数的定义域法；换元法；利用函数的单调性和有界性法；分离变量法．
[例题]：：求下列函数的值域

[解析]：
1、[利用求反函数的定义域求值域]
    先求其反函数：f-1(x)=(3x+1)/(x-2) ，其中x≠2，
    由其反函数的定义域，可得原函数的值域是y∈{y∈R|y≠2}
2、[利用反比例函数的值域不等于0]
由题意可得，

　　　　　　　　　　因此，原函数的值域为[1/2,+∞)

4、[利用分离变量法和换元法]
　设法2x＝t，其中t＞0，则原函数可化为y=(t+1)/(t-1)   → t=(y+1)/(y-1) ＞０
　∴y>1或y<-1
5、[利用零点讨论法]

    由题意可知函数有3个零点-3，1，2，
    ①当x<-3 时，y=-(x-1)-(x+3)-(x-2)=-3x         ∴y>9
    ②当-3≤x<1 时，y=-(x-1)+(x+3)-(x-2)=-x+6     ∴5x-1)+(x+3)-(x-2)=x+4        ∴5≤y<6
    ④当x ≥2时，y=(x-1)+(x+3)+(x-2)=3x         ∴y≥6
    综合前面四种情况可得，原函数的值域是[5,+∞)

6、[利用函数的有界性]

三、 函数的单调性及应用
1、 A为函数f(x)定义域内某一区间，

2、 单调性的判定：作差f(x1)-f(x2)判定；根据函数图象判定；
3、 复合函数的单调性的判定：f(x),g(x) 同增、同减，f(g(x)) 为增函数，f(x),g(x)一增、一减，f(g(x)) 为减函数．

[例题]：

2、设a＞0且a≠1，试求函数y=loga(4+3x-x2)的单调递增区间．
[解析]：[利用复合函数的单调性的判定]
     由题意可得原函数的定义域是（－１，４），
     设u=4+3x-x2 ，其对称轴是 x=3/2 ，
    所以函数u=4+3x-x2 ，在区间（－１，3/2 ]上单调递增；在区间[3/2 ，4）上单调递减．
    ①a＞１时，y=logau 在其定义域内为增函数，由 x↑→u↑→y↑ ，得函数u=4+3x-x2 的单调递增区间（－１，3/2 ]，即为函数y=loga(4+3x-x2) 的单调递增区间．
    ②０＜a＜１时，y=logau 在其定义域内为减函数，由 x↑→u↓→y↑ ，得函数u=4+3x-x2 的单调递减区间[3/2 ，4），即为函数y=loga(4+3x-x2)的单调递增区间．
3、已知y=loga(2-ax) 在[0，1]上是x 的减函数，求a的取值范围。
[解析]：[利用复合函数的单调性的判定]
    由题意可知，a＞０．设u＝g(x)=2－ax，则g(x)在［０，１］上是减函数，且x=１时，
g(x)有最小值umin=2-a ．
　　　又因为u＝g(x)＝2－ax＞０，所以， 只要 umin=2-a＞０则可，得a＜２．
　　　又y=loga(2-ax) 在[0，1]上是x 减函数，u＝g(x)在［０，１］上是减函数，
即x↑→u↓→y↓ ，所以y=logau是增函数，故a＞１．
　　　综上所述，得１＜a＜2．
４、已知f(x)的定义域为（０，＋∞），且在其上为增函数，满足f(xy)=f(x)+f(y)，f(2)=1 ，试解不等式f(x)+f(x-2)<3 ．
［解析］：［此题的关键是求函数值３所对应的自变量的值］
　　　　由题意可得，f(4)=f(2)+f(2)=2 ，3=2+1=f(4)+f(2)=f(4×2)=f(8)
　　　　又f(x)+f(x-2)=f(x2-2x)
　　　　所以原不等式可化成f(x2-2x)式的解集为｛x|2奇×偶=奇．
[例题]：

[解析]：①[利用作和差判断]
　　　由题意可知，函数的定义域是R，设x为R内任意实数，

     即，f(x) = -f(x) ，∴原函数是奇函数．
②［利用作商法判断］
      由题意可知，函数的定义域是R，设x为R内任意实数，

　　　（２）∵f(x) 的图象关于直线x=1对称，
    ∴ f[1-(1-x)]＝f[1+(1-x)] ，x∈R ，　即f(x) ＝f(2-x) ，
    又∵ f(x)在R上为偶函数，→ f(-x)＝f(x)＝f(2-x)＝f(2+x)
    ∴ f(x)是周期的函数，且2是它的一个周期．

五、 函数的周期性及应用
1、设函数y=f(x)的定义域为D，x∈D,存在非0常数T，有f(x+T)=f(x)    → f(x)为周期函数，T为f(x)的一个周期；
2、 正弦、余弦函数的最小正周期为2π，函数y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期是T = 2π/|ω| ；
3、 正切、余切函数的最小正周期为π，函数y=Atan(ωx+φ)和y=Acot(ωx+φ)的周期是T=π/|ω| ；
4、 周期的求法：定义域法；公式法；最小公倍数法；利用函数的图象法；
5、 一般地，sinωx 和cosωx类函数加绝对值或平方后周期减半，tanωx 和cotωx类函数加绝对值或平方后周期不变（如：y=|cos2x| 的周期是π/2 ，y=|cotx|的周期是π．
[例题]：
1、 求函数 y = |sinx|+|cosx|的最小正周期．
[解析]：[利用周期函数的定义]
       y = |sinx|+|cosx|=|-sinx|+|cosx|
         =|cos(x + π/2)|+|sin(x + π/2)|
    即对于定义域内的每一个x，当x增加到(x + π/2)时，函数值重复出现，因此函数的最小正周期是π/2 ．

3、 求函数y=sin3x+tan(2x/5) 的最小正周期．
[解析]：[最小公倍数法和公式法]，
    （设f(x)、g(x) 是定义在公共集合上的两上三角周期函数，T1、、T2分别是它们的周期，且T1≠T2，则f(x)± g(x) 的最小正周期等于T1、、T2的最小公倍数．）
（注：分数的最小公倍数 = 分子的最小公倍数/分母的最大公约数）．
由题意可知，sin3x的周期是T1= 2π/3，tan(2x/5)的周期是T2=5π/2，
∴原函数的周期是T=10π/1 =10π ．
4、 求函数y=|tanx|的最小正周期．
[解析]：[利用函数的图象求函数的周期]
    函数y=|tanx|的简图如图：

由函数y=|tanx|的简图可知，
    其最小正周期是π．
5、设f(x)是（-∞，+∞）上周期为2的奇函数，当0≤x≤1时，f(x)=x,求f(7.5)
　［解析］：[利用周期函数的定义]
由题意可知，f(2+x) = f(x)
　　　∴　f(7.5) ＝f(8-0.5) ＝f(-0.5) ＝－f(0.5) ＝－０.５
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