丁楊翔
【摘要】抽象函數(shù)是指沒有明確給出具體解析式的一類函數(shù),由于其抽象性,對定義域的求解讓多數(shù)學生難以理解并且無從下手,基于此,本文總結出兩句話作為解題策略,根據(jù)策略分析了抽象函數(shù)定義域問題的四種題型及相應解題方法。
【關鍵詞】抽象函數(shù) 定義域 解題策略
函數(shù)作為高中數(shù)學的主線,貫穿于整個高中數(shù)學的始終。在函數(shù)的三要素——定義域、值域和對應法則中,定義域和對應法則是函數(shù)的核心,而定義域又是研究函數(shù)的先決條件,對函數(shù)的學習和研究必須建立在定義域的基礎上,因此,求解函數(shù)的定義域是研究函數(shù)問題中一項重要內容[1]。
但在求函數(shù)定義域的問題中,抽象函數(shù)的定義域求解成為多數(shù)學生難以理解并且無從下手的一類題目。抽象函數(shù)是指沒有明確給出具體解析式,只給出函數(shù)的特殊條件或特征的一類函數(shù),正是由于其抽象性常常讓學生感到迷惑。
對于求解抽象函數(shù)的定義域,只需要理解下面兩句話,所有問題都可以迎刃而解。
(1)函數(shù)定義域是指自變量的取值范圍。
(2)函數(shù)三要素中,相同對應法則的作用范圍相同。
第一句話意味著無論是函數(shù),,,給出函數(shù)的定義域,即是給出的取值范圍。第二句話意味著對于兩個函數(shù)和,在同一個對應法則的作用下,的取值范圍與的取值范圍是相同的,兩者等價,也就是說,兩個函數(shù)的值域相同(并不表示定義域相同)。
根據(jù)該解題策略,下面結合具體實例分析抽象函數(shù)定義域問題的四種題型及解題方法。
1 已知的定義域,求的定義域
解題方法:根據(jù)第二句話,相同對應法則作用范圍相同,意味著的取值范圍與的取值范圍相同,兩者等價。再根據(jù)第一句話,求的定義域,就是求的取值范圍,則問題化為,根據(jù)的取值范圍求的取值范圍,即為的定義域。
例如,若的定義域為,即,則等價于中,從中解得,即的定義域為。
例1:已知函數(shù)的定義域為[1,4],求函數(shù)的定義域。
解:已知的定義域為[1,4],即中,
,解得,
∴函數(shù)的定義域為[-1,0]。
2 已知的定義域,求的定義域
解題方法:根據(jù)相同對應法則作用范圍相同,意味著的取值范圍與的取值范圍相同,兩者等價。再根據(jù)第一句話,已知的定義域,就是已知的取值范圍,則問題化為,根據(jù)的取值范圍求的取值范圍,即為的定義域。
例如,若的定義域為,即,可確定的取值范圍,則等價于中,即的定義域為。
例2:已知函數(shù)的定義域為[-l,2),求函數(shù)的定義域。
解:已知的定義域為[-l,2),即,
,即等價于中,
∴函數(shù)的定義域為[3,9)。
3 已知的定義域,求的定義域
題型3本質上為題型1和題型2的綜合。
解題方法:根據(jù)第一句話,已知的定義域,就是已知的取值范圍,根據(jù)的取值范圍可確定的取值范圍。再根據(jù)第二句話相同對應法則作用范圍相同,意味著的取值范圍與的取值范圍相同,兩者等價,則問題化為,根據(jù)的取值范圍求的取值范圍,即為的定義域。
例如,若的定義域為,即,可確定的取值范圍,則等價于中,再根據(jù)的取值范圍求得,即的定義域為。
例3:已知函數(shù)的定義域為[-1,1],求函數(shù)的定義域。
解:已知的定義域為[-l,1],即
,即等價于,
解得中,∴函數(shù)的定義域為。
4 已知的定義域,求運算型抽象函數(shù)的定義域
運算型的抽象函數(shù)是指由有限個抽象函數(shù)經四則運算得到的函數(shù),如,等。
解題方法:先根據(jù)題型1求出各個函數(shù),的定義域,然后再求其交集。
例如,若的定義域為,即,則等價于中和中,分別解得的取值范圍,其交集即為所求定義域。
例4:若的定義域為[-5,3],求函數(shù)和的定義域。
解:由的定義域為[-5,3],即中,
則中有,解得,
取交集得,∴函數(shù)的定義域為。
同理,的定義域也為。
總之,抽象函數(shù)定義域的求解問題一定要從本質上弄明白,理解函數(shù)的定義域和對應法則,清楚解題策略,進而根據(jù)對應法則下的等價轉化,利用不等式知識解決問題。
【參考文獻】
[1]崔瓊珍.抽象型函數(shù)定義域求解研究[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2010,(10):82-83.