1、函数定义域的类型和求法本文介绍函数定义域的类型和求法,目的在于使学生全面认识定义域,深刻理解定义域,正确求函数的定义域。现举例说明。一、常规型即给出函数的解析式的定义域求法,其解法是由解析式有意义列出关于自变量的不等式或不等式组,解此不等式(或组)即得原函数的定义域。例 1 求函数 的定义域。解:要使函数有意义,则必须满足由解得 或 。 由解得 或 和求交集得 且 或 x5。故所求函数的定义域为 。例 2 求函数 的定义域。解:要使函数有意义,则必须满足由解得 由解得 由和求公共部分,得故函数的定义域为评注:和怎样求公共部分?你会吗?二、抽象函数型抽象函数是指没有给出解析式的函数,不能常规方法
2、求解,一般表示为已知一个抽象函数的定义域求另一个抽象函数的解析式,一般有两种情况。(1)已知 的定义域,求 的定义域。其解法是:已知 的定义域是a,b求 的定义域是解 ,即为所求的定义域。例 3 已知 的定义域为2,2,求 的定义域。解:令 ,得 ,即 ,因此 ,从而,故函数的定义域是 。(2)已知 的定义域,求 f(x)的定义域。其解法是:已知 的定义域是a,b,求 f(x)定义域的方法是:由,求 g(x)的值域,即所求 f(x)的定义域。例 4 已知 的定义域为1,2,求 f(x)的定义域。解:因为 。即函数 f(x)的定义域是 。三、逆向型即已知所给函数的定义域求解析式中参数的取值范围。
3、特别是对于已知定义域为 R,求参数的范围问题通常是转化为恒成立问题来解决。例 5 已知函数 的定义域为 R 求实数 m 的取值范围。分析:函数的定义域为 R,表明 ,使一切 xR 都成立,由项的系数是 m,所以应分 m=0 或 进行讨论。解:当 m=0 时,函数的定义域为 R;当 时, 是二次不等式,其对一切实数 x 都成立的充要条件是综上可知 。评注:不少学生容易忽略 m=0 的情况,希望通过此例解决问题。例 6 已知函数 的定义域是 R,求实数 k 的取值范围。解:要使函数有意义,则必须 0 恒成立,因为 的定义域为R,即 无实数当 k0 时, 恒成立,解得 ;当 k=0 时,方程左边=3
4、0 恒成立。综上 k 的取值范围是 。四、实际问题型这里函数的定义域除满足解析式外,还要注意问题的实际意义对自变量的限制,这点要加倍注意,并形成意识。例 7 将长为 a 的铁丝折成矩形,求矩形面积 y 关于一边长 x 的函数的解析式,并求函数的定义域。解:设矩形一边为 x,则另一边长为 于是可得矩形面积。由问题的实际意义,知函数的定义域应满足。故所求函数的解析式为 ,定义域为(0, )。例 8 用长为 L 的铁丝弯成下部为矩形上部为半圆的框架,如图,若矩形底边长为 2x,求此框架围成的面积 y 与 x 的函数关系式,并求定义域。解:由题意知,此框架围成的面积是由一个矩形和一个半圆组成的图形的面
5、积,如图。因为 CD=AB=2x,所以 ,所以 ,故根据实际问题的意义知故函数的解析式为 ,定义域(0, )。五、参数型对于含参数的函数,求定义域时,必须对分母分类讨论。例 9 已知 的定义域为0,1,求函数 的定义域。解:因为 的定义域为0,1,即 。故函数 的定义域为下列不等式组的解集:,即即两个区间a,1a与a,1+a的交集,比较两个区间左、右端点,知(1)当 时,F(x)的定义域为 ;(2)当 时,F(x)的定义域为 ;(3)当 或 时,上述两区间的交集为空集,此时 F(x)不能构成函数。六、隐含型有些问题从表面上看并不求定义域,但是不注意定义域,往往导致错解,事实上定义域隐含在问题中,例如函数的单调区间是其定义域的子集。因此,求函数的单调区间,必须先求定义域。例 10 求函数 的单调区间。解:由 ,即 ,解得 。即函数 y 的定义域为(1,3)。函数 是由函数 复合而成的。,对称轴 x=1,由二次函数的单调性,可知 t 在区间 上是增函数;在区间 上是减函数,而 在其定义域上单调增;,所以函数 在区间 上是增函数,在区间 上是减函数。