函数定义域

时间:2022-04-05 08:49:50

函数定义域

在考查中对定义域的单独考查很少,而一般情况常常是通过对函数的性质或应用来考查的,具有隐蔽性,所以在研究函数问题时,必须树立“定义域优先”的观点。在解题中要强调定义域对解题结论的作用和影响。函数作为高中数学的主线,贯穿于整个高中数学的始终。函数的定义域是构成函数的两大要素之一,函数的定义域(或变量的允许值范围)似乎是非常简单的。

一、函数关系式与定义域

函数关系式包括定义域和对应法则,所以在求函数的关系式时必须要考虑所求函数关系式的定义域,否则所求函数关系式可能是错误的。

例1:某单位计划建筑-矩形围墙,现有材料可筑墙的总长度为100m,求矩形的面积S与矩形长x的函数关系式?

解:设矩形的长为x米,则宽为(50一x)米,由题意得:

S=x(50-x)故函数关系式为:S=x(50-x).

如果解题到此为止,则本题的函数关系式还欠完整,缺少自变量x的范围。也就说学生的解题思路不够严密。因为当自变量x取负数或不小于50的数时,S的值是负数,即矩形的面积为负数,这与实际问题相矛盾,所以还应补上自变量x的范围:o

即:函数关系式为:S=x(50-x)(0

在用函数方法解决实际问题时,必须要注意到函数定义域的取值范围对实际问题的影响。若考虑不到这-点,就体现出学生思维缺乏严密性。若注意到定义域的变化,就说明学生的解题思维过程体现出较好思维的严密性。

二、 函数最值与定义域

函数的最值是指函数在给定的定义域区间上能否取到最大(小)值的问题。如果不注意定义域,将会导致最值的错误。如:

例2:求函数y=x2 -2x-3在[一2,5]上的最值.

解:•.•y=x2 -2x-3=(x2 -2x+1)-4=(x-1)2 -4

.•.当x=1时,ymin = -4

初看结论,本题似乎没有最大值,只有最小值。产生这种错误的根源在于学生是按照求二次函数最值的思路,而没有注意到已知条件发生变化。

这是思维呆板性的一种表现,也说明学生思维缺乏灵活性。

其实以上结论只是对二次函数y=ax2 十bx+c(a>0)在R上适用,而在指定的定义域区间[p,q]上,它的最值应分如下情况:

(1)当-

(2) 当- >p时,f (x)在[p,q]上单调递减函数 f(x)max= f(p),f(x)min=f(q)

(3)当p ≤-≤q时,y=f (x)在[p,q]上最值情况是:f(x)min =f(-)=f(x)max=max{f(p),f(q) }.即最大值是f(p),f(q)中最大的一个值。

故本题还要继续做下去:

一2≤1≤5

f(-2)=(-2)2 -2×(-2)-3=-3

f(5)=52 一2×5-3=12

f(x)max=max{f(-2),f(5)}=f(5)=12

函数y=x2 -2x-3在[一2,5]上的最小值是-4,最大值是12.

在函数定义域受到限制时,若能注意定义域的取值范围对函数最值的影响,并在解题过程中加以注意,便体现出学生思维的灵活性。

三、 函数值域与定义域

函数的值域是该函数全体函数值的集合,当定义域和对应法则确定,函数值也随之而定。因此在求函数值域时,应注意函数定义域。

例3:求函数y=4x-5+ 的值域.

错解:令t=,则2x=t2+3

y=2(t2+3)-5+t=2t2+t+1=2(t+)2 +≥

剖析:经换元后,应有t≥o,而函数y=2t2+t+1在[0,+∞)上是增函数,所以当t=0时, ymin =1.

故所求的函数值域是[1,+∞)

利用换元法求值域和最值时,必须注意换元后要转化变量的范围,避免以上错误结果的产生。

综上所述,在求解函数函数关系式、最值(值域)、单调性、奇偶性等问题中,注意到函数定义域有无改变(指对定义域为R来说),对解题结果有无影响,就能提高学生质疑辨析能力,有利于培养学生的思维品质,从而不断提高学生思维能力,进而有利于培养学生思维的创造性。

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