函數定義域

表徵函數自變數的取值範圍

函數定義域是一個數學名詞,是函數的三要素(定義域、值域對應法則)之一,對應法則的作用對象。指函數自變數的取值範圍,即對於兩個存在函數對應關係的非空集合D、M,集合D中的任意一個數,在集合M中都有且僅有一個確定的數與之對應,則集合D稱為函數定義域。

簡介


f(x)是函數的符號(y),f代表法則,y它代表函數圖象上每一個點的縱坐標的數值,因此函數圖像上所有點的縱坐標構成一個集合,這個集合就是函數的值域。x是自變數,它代表著函數圖象上每一點的橫坐標,自變數的取值範圍就是函數的定義域。f是對應法則的代表,它可以由f(x)的解析式決定。例如:,f代表的是把自變數x先平方再加1。的取值範圍就是的值域。如果說你弄清了上述問題,僅僅是對函數f(x)有了一個初步的認識,我們還需要對f(x)有更深刻的了解。

認識


我們可以從以下幾個方面來認識f(x)。
第一:對代數式的認識。每一個代數式它的本質就是一個函數。像這個代數式,它就是一個函數,其自變數是x,對x的每一個值都有唯一的值與之對應,所以的所有值的集合就是這個函數的值域。
第二:對抽象數的認識,對於一個沒有具體解析式的抽象函數,由於我們不知道它的具體對應法則也難以知道它的自變、定義域、值域,很難理解它的符號及其意義。
例如:的自變數是什麼呢?它的對應法則還是f嗎?的自變數是x,它的對應法則不是f。
我們不妨作如下假設,如果,那麼,與這個代數式相等,即:的自變數就是的自變數。的對應法則是先把自變數加1再平方,然後再加上1。
再如,與是同一個函數嗎?
只須列舉一個特殊函數說明。
顯然,f(x)與f(t)它們的對應法則是相同的,如果x的取值範圍與 t的取值範圍是相同的,則f(x)與f(t)就是相同的函數,否則,它們就是對應法則相同而定義域不同的函數了。
例:已知 ,的定義域為,求解析式和定義域
設,則;,那麼用t表示自變數f的函數為:(也就是把代入中)
所以,,則
或者用這樣的方法——更直觀:
令 中的,這樣就更直觀了,把代入,那麼:
所以,
而f(x)與f(t)必須x與t的取值範圍相同,才是相同的函數,
由的定義域為,可知道:
的定義域為:
綜上所述,

求解方法


組合函數

由若干個基本函數通過四則運算形成的函數,其定義域為使得每一部分都有意義的公共部分。
原則:(1)分式的分母不能為零;(2)偶次方根的內部必須非負即大於等於零;(3)對數的真數為正,對數的底數大於零且不等於1。

複合函數

若,則就叫做f和g的複合函數。其中叫做外函數,叫做內函數。
例如:(1)已知的定義域,求的定義域。
解法:解不等式。
(2)已知的定義域,求的定義域。
解法:求函數的值域。

定義域


(高中函數定義)設A,B是兩個非空的數集,如果按某個確定的對應關係f,使對於集合A中的任意一個數x,在集合B中都有唯一確定的數和它對應,那麼就稱f:為集合A到集合B的一個函數,記作,x屬於集合A。其中,x叫作自變數,x的取值範圍A叫作函數的定義域;
如果一個函數是具體的,它的定義域我們不難理解。但如果一個函數是抽象的,它的定義域就難以捉摸。
例如:的定義域相同嗎?值域相同嗎?如果已知f(x)的定義域是的定義域是什麼?
因為f(x)的定義域是,即是說對中的每一個數值f(x)都有函數值,超出這個範圍內的任何一個數值f(x)都沒有函數值。例如3就沒有函數值,即f⑶就無意義。因此,當的取值超出了這個範圍,也就沒有了函數值,所以的定義域是這個不等式的解集;所以解得,此時x的定義域為(定義域總是指x能取的範圍與經過括弧內變換后的範圍不同)。定義域發生了改變。但是值域還是相同的,因為f進行變換的範圍沒有改變。
我們還可以通過函數圖象來進行理解,相當於把f(x)向左平移了一個單位,而仍要與原函數結果相同,所以定義域也要向左平移一位。
看是不是同一個函數,既要看對應法則f(),也要看定義域是否相同。如果都相同,值域自然也相同,就能證明是同一個函數。(注意:如果只知值域、對應法則不能推出定義域 如有多種可能)
(是不是統一函數只要看()前面的字母是不是同一個,注意大小寫也要一樣才是同一函數)
題目中的“已知函數f(x)”中的x是一個抽象的概念,
x可以代表f()括弧中任意表達式,
如果他的定義域是(a,b)
那麼,和的定義域(定義域都是指括弧內x的取值範圍)都不是
就高中課程而言,函數定義域是說函數f(x)中,x的取值範圍。
二、求函數的定義域:
求函數的定義域:
分母不等於0;
根號內大於等於0;
對數底數大於0且不等於1,真數大於0;

區別值域


值域定義
函數中,因變數的取值範圍叫做函數的值域,在數學中是函數在定義域中應變數所有值的集合
常用的求值域的方法
(1)化歸法;(2)圖象法(數形結合
(3)函數單調性法,
(4)配方法,(5)換元法,(6)反函數法(逆求法),(7)判別式法,(8)複合函數法,(9)三角代換法,(10)基本不等式法等

誤區


關於函數值域誤區
定義域、對應法則、值域是函數構造的三個基本“元件”。平時數學中,實行“定義域優先”的原則,無可置疑。然而事物均具有二重性,在強化定義域問題的同時,往往就削弱或淡化了,對值域問題的探究,造成了一手“硬”一手“軟”,使學生對函數的掌握時好時壞,事實上,定義域與值域二者的位置是相當的,絕不能厚此薄彼,何況它們二者隨時處於互相轉化之中(典型的例子是互為反函數定義域與值域的相互轉化)。如果函數的值域是無限集的話,那麼求函數值域不總是容易的,反靠不等式的運算性質有時並不能奏效,還必須聯繫函數的奇偶性、單調性、有界性、周期性來考慮函數的取值情況。才能獲得正確答案,從這個角度來講,求值域的問題有時比求定義域問題難,實踐證明,如果加強了對值域求法的研究和討論,有利於對定義域內函的理解,從而深化對函數本質的認識。
“範圍”與“值域”相同嗎?
“範圍”與“值域”是我們在學習中經常遇到的兩個概念,許多同學常常將它們混為一談,實際上這是兩個不同的概念。“值域”是所有函數值的集合(即集合中每一個元素都是這個函數的取值),而“範圍”則只是滿足某個條件的一些值所在的集合(即集合中的元素不一定都滿足這個條件)。也就是說:“值域”是一個“範圍”,而“範圍”卻不一定是“值域”。