理论教育 函数微积分例题:求函数定义域与复合函数定义域

函数微积分例题:求函数定义域与复合函数定义域

时间:2023-10-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.求函数的定义域.(1) (2)解 (1)函数的定义域满足lN(×+2)≠0,即×+2>0,且×+2≠1,故函数的定义域是{-2<×<-1}∪{×>-1}.(2)函数的定义域满足,即×2≤10,故函数y=的定义域是.2.设y=f(×)的定义域是[0,1],求复合函数f(SIN×)的定义域.解 因为y=f(×)的定义域是[0,1],故复合函数f(SIN×)的定义域满足SIN×∈[0,1],故复合函

函数微积分例题:求函数定义域与复合函数定义域

1.求函数的定义域.

(1)978-7-111-41532-9-Chapter01-155.jpg (2)978-7-111-41532-9-Chapter01-156.jpg

(1)函数978-7-111-41532-9-Chapter01-157.jpg的定义域满足lN(×+2)≠0,即×+2>0,且×+2≠1,故函数978-7-111-41532-9-Chapter01-158.jpg的定义域是{-2<×<-1}∪{×>-1}.

(2)函数978-7-111-41532-9-Chapter01-159.jpg的定义域满足978-7-111-41532-9-Chapter01-160.jpg,即×2≤10,故函数978-7-111-41532-9-Chapter01-161.jpg的定义域是978-7-111-41532-9-Chapter01-162.jpg.

2.设f×)的定义域是[0,1],求复合函数f(SIN×)的定义域.

因为f×)的定义域是[0,1],故复合函数f(SIN×)的定义域满足SIN×∈[0,1],故复合函数f(SIN ×)的定义域为×∈[2kπ,2kπ+π].

3.下列几对函数中,函数f×)与g×)相同的是哪一对?(1)f×)=lg ×2g×)=2lg × (2)978-7-111-41532-9-Chapter01-163.jpg

(3)f×)=×978-7-111-41532-9-Chapter01-164.jpg (4)f×)=1与978-7-111-41532-9-Chapter01-165.jpg

正确答案是(3).

(1)函数f×)与g×)的定义域不同,f×)的定义域是×≠0,而g×)的定义域是×>0;

(2)函数f×)与g×)的对应法则不同,f×)=×,而978-7-111-41532-9-Chapter01-166.jpg

(3)函数f×)与g×)的定义域都是全体实数,且对应法则都是×,故函数f×)与g×)相同;

(4)函数f×)与g×)的定义域不同,f×)=1的定义域是全体实数,而g×978-7-111-41532-9-Chapter01-167.jpg的定义域是×≠0.

4.某地电话局按如下办法收费.每月通话次数不超过30次或不通话,收费20元;若超过部分每次以0.18元计算,请列出函数的表达式.

设函数的表达式为f×),则

5.设f×)=3×2-2×-1,求f(1),f(0),fA),f(-×),f×+1),ff×)].

f(1)=3-2-1=0,f(0)=-1,fA)=3A2-2A-1

f(-×)=3(-×)2-2(-×)-1=3×2+2×-1

f×+1)=3(×+1)2-2(×+1)-1=3×2+4×

ff×)]=3(3×2-2×-1)2-2(3×2-2×-1)-1=27×4-36×3-12×2+16×+4

6.设函数f978-7-111-41532-9-Chapter01-169.jpg,求函数的定义域,并求函数值f(-1),f(0),f(2).

函数的定义域[-2,3].f(-1)=(-1)2=1,f(0)=2,f(2)=1+2=3.

7.已知函数978-7-111-41532-9-Chapter01-170.jpg,写出f×)的定义域与值域,并求978-7-111-41532-9-Chapter01-171.jpg978-7-111-41532-9-Chapter01-172.jpg

函数f×)的定义域为[0,+∞).

当0≤×≤1时,有0≤f×)=2 ×≤2;当×>1时有f×)=1+×>2,故f×)的值域为[0,+∞).

当0<<1时,则978-7-111-41532-9-Chapter01-174.jpg,从而978-7-111-41532-9-Chapter01-175.jpg;当1≤时,则978-7-111-41532-9-Chapter01-176.jpg,从而978-7-111-41532-9-Chapter01-177.jpg,故978-7-111-41532-9-Chapter01-178.jpg

8.证明:函数=-×2+1在区间(-∞,0]内单调增加,在区间[0,+∞)内单调减少.

对任意的×1×2∈(-∞,0]且×1×2,有f×1-f×221+1)-22+1)=×2221×21)(×210所以f×1)<f×2),故函数=-×2+1在区间(-∞,0]内单调增加.

对任意的×1×2∈[0,+∞)且×1×2,有f×1-f×221+1)-22+1)=×2221×21)(×210所以f×1)>f×2),故函数=-×2+1在区间[0,+∞)内单调减少.

9.证明函数978-7-111-41532-9-Chapter01-179.jpg在它的整个定义域内有界.

对任意的×∈(-∞,+∞),有978-7-111-41532-9-Chapter01-180.jpg,故函数978-7-111-41532-9-Chapter01-181.jpg在它的整个定义域(-∞,+∞)内有界.

10.判断下列函数的奇偶性.

(1)f×)=×SIN×+CoS×

(2)978-7-111-41532-9-Chapter01-182.jpg

(3)f×)=2×4+3×3+1

(1)f(-×)=(-×)SIN(-×)+CoS(-×)=×SIN ×+CoS ×f×)故f×)=×SIN ×+CoS ×为偶函数.

(2)978-7-111-41532-9-Chapter01-183.jpg978-7-111-41532-9-Chapter01-184.jpg为奇函数.

(3)f(-×)=2(-×)4+3(-×)3+1=2×4-3×3+1,有f(-×)≠-f×)且

f(-×)≠f×),故f×)=2×4+3×3+1既不是奇函数也不是偶函数.

11.求函数=lN(×+2)-3的反函数.

=lN(×+2)-3可知lN(×+2)=+3,因此×+2=e+3,故×=e+3-2,所以函数=lN(×+2)-3的反函数为=e×+3-2.

12.设函数978-7-111-41532-9-Chapter01-185.jpg,求ff×)].(www.daowen.com)

因为当×<1时,f×)=3×+1<4,而当×≥1时,f×)=×≥1,故分别令3×+1=1和×=1,得×=0和×=1.

故当×<0时,有f×)=3×+1<1,从而ff×)]=3(3×+1)+1=9×+4;

当0≤×<1时,有1≤f×)=3×+1,从而ff×)]=3×+1;

×≥1时,f×)=×≥1,从而ff×)]=×.

因此f978-7-111-41532-9-Chapter01-186.jpg

13.求978-7-111-41532-9-Chapter01-187.jpg的反函数及其定义域.

当-1≤×<0时,有×2,故978-7-111-41532-9-Chapter01-188.jpg,0<≤1;

当0<×≤1时,有=lN×,故×=e,-∞<≤0;

当1<×≤2时,有=2e×-1,故978-7-111-41532-9-Chapter01-189.jpg,2<≤2e.故的反函数为978-7-111-41532-9-Chapter01-190.jpg

14.下列函数由哪些基本初等函数复合而成?

(1)AtAN × (2)=lN ArCSIN ×2

(1)AtAN ×由函数A=tAN ×复合而成;

(2)=lN ArCSIN ×2由函数=lN =ArCSIN ×2复合而成.

15.设f×)的定义域为[0,2A],求f×+A)+f×-A)的定义域.

需要同时满足0≤×+A≤2A和0≤×-A≤2A,即-A×AA×≤3A,故f×+A)+f×-A)的定义域为×A.

16.设f×)=ArCSIN ×ϕ×)=lN ×,求ϕf×)]的定义域.

需要满足ArCSIN ×>0,故定义域为0<×≤1.

17.已知f×)的定义域为[0,1],则f(ArCtAN ×)的定义域.

需要满足0≤ArCtAN ×≤1,故定义域为0≤×≤tAN 1.

18.已知978-7-111-41532-9-Chapter01-191.jpg,求f×).

由于978-7-111-41532-9-Chapter01-192.jpg,故令978-7-111-41532-9-Chapter01-193.jpg,则f)=978-7-111-41532-9-Chapter01-194.jpg,所以978-7-111-41532-9-Chapter01-195.jpg.

19.判别下列函数的奇偶性.

(1)978-7-111-41532-9-Chapter01-196.jpg

(2)978-7-111-41532-9-Chapter01-197.jpg

(1)由于f(-×)=lN(-×+1+×2)=-lN(×+1+×2)=-f×),故f×)为奇函数;

(2)由于978-7-111-41532-9-Chapter01-198.jpg,故f×)为偶函数.

20.设下面所考虑的函数都是定义在区间(-)上的,证明:

(1)任意一个函数总可以写成一个奇函数与一个偶函数的和;

(2)两个偶函数的和是偶函数;两个奇函数的和是奇函数;

(3)两个偶函数之积为偶函数;两个奇函数之积为偶函数;偶函数和奇函数之积为奇函数.

(1)由于978-7-111-41532-9-Chapter01-199.jpg,且978-7-111-41532-9-Chapter01-200.jpg是偶函数,978-7-111-41532-9-Chapter01-201.jpg是奇函数,故结论成立.

(2)设f1×)和f2×)都是偶函数,f×)=f1×)+f2×),则

f=f1+f2=f1×+f2×=f×)故f×)为偶函数,即结论成立.

g1×)和g2×)都是奇函数,g×)=g1×)+g2×),则

g=g1+g2=-g1×-g2×=-g×)故g×)为奇函数,即结论成立.

(3)设f1×)和f2×)都是偶函数,f×)=f1×f2×),则

f=f1f2=f1×f2×=f×)故f×)为偶函数;

g1×)和g2×)都是奇函数,g×)=g1×g2×),则

g=g1g2-g1×)]·[-g2×)]=g×)故g×)为偶函数;

f×)为偶函数,g×)为奇函数,×)=f×g×),则

=fg=f×)·[-g×)]=-h×)故×)为奇函数.

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