函数教学中定义域的探究

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  摘 要:函数是数学中非常重要的基本概念,贯穿于中专数学教学的始终。函数的定义域是构成函数概念的三要素之一,在研究解决函数的各种问题时,都要注重对函数定义域的探讨。
  关键词:函数;定义域;探究
  函数是数学中非常重要的基本概念,贯穿于中专数学教学的始终。函数的定义域是构成函数概念的三大要素之一,在研究解决函数的各种问题中,比如建立函数的解析式,画函数的图像,求函数的极值以及函数的单调性、奇偶性、周期性等,都要注重對函数定义域的探讨,否则就要影响到解决函数问题的正确性。下面是笔者在函数定义域教学中的几点体会。
  一、在解决问题的过程中,密切关注函数的定义域
  例1:用一根长50厘米的铁丝做成一个长方形,求长方形的面积S与长方形的一边长x的函数关系式。
  解:设长方形的一边长为x厘米,则另一边长为(25-x)厘米,由题意得:长方形的面积为:S=x(25-x),故函数关系式为:S=x(25-x)。
  注意:如果解题到此为止,那么这个结果是不完整的,因为对此题而言,必须要注意函数自变量x的取值范围,当x≤0或者x≥25时,都是与实际问题不相符的,所以正确的答案是:S=x(25-x),x∈(0,25)。
  二、复杂函数定义域的求法
  在高中及中专数学中,讲解了几种基本的函数类型,如:幂函数(f(x)=xa,a≠0)、指数函数(f(x)=ax,a>0且a≠1)、对数函数(f(x)=logax,a>0且a≠1)、三角函数(y=sinx,y=cosx,y=tanx),而一些复杂的函数,是由上面几种简单函数符合而成。下面给出几种复杂函数的定义域的求法。
  例2:求函数y=log(2x2-3)■的定义域。
  解:由题意得:2x2-3>0……①2x2-3≠1……②x-1>0……③-x2+3x+1>0……④由①得:x>■或x<-■,由②得:x≠±■,由③得:x>1,由④得:■  三、抽象函数的定义域的求法
  有些函数没有给出具体的解析式,只给出了f(x)的定义域,求f(g(x))的定义域,或者给出了f(g(x))的定义域,求y=f(x)的定义域。这类题型实际也是复合函数,因为没有具体解析式,有些抽象,使学生难以理解。其实只要掌握了定义域概念的精髓,这类题型不难解答。
  例3:已知f(x)的定义域为[1,3],求f(x2-1)的定义域。
  解:设g(x)=f(x2-1),∵f(x)的定义域为[1,3],∴1≤x2-1≤3,则2≤x2≤4,即:■≤|x|≤2,∴函数g(x)=f(x2-1)的定义域的是[-2,-■]∪[■,2]。
  例4:已知函数f(x+1)的定义域是(1,2),求函数f(x)的定义域。
  解:∵f(x+1)的定义域是(1,2),即:1  四、函数定义域的应用
  有些问题表面上看并不是求定义域,而是给出函数的解析式及定义域,要求我们求出其函数式中参数的取值范围,或者要求讨论函数的单调性,此时就要切实注意函数的定义域。
  例5:已知函数y=■的定义域是R,求实数k的取值范围。
  解:由于函数y的定义域是R,即要求对任意实数x,kx2-6kx+k+8≥0恒成立。
  (1)当k≠0时,根据二次函数的性质,要使kx2-6kx+k+8≥0恒成立,则k>0且△=36k2-4k(k+8)≤0,解得:0  (2)当k=0时,y=■,定义域为R,符合题意。
  ∴实数k的取值范围是[0,1]。
  例6:讨论函数f(x)=log■(x2+2x)的单调区间。
  解:由题意先求定义域。∵x2+2x>0,解得:x<-2或x>0,∴ 函数f(x)的定义域是(-∞,-2)∪(0,+∞)。令t=x2+2x,由二次函数的单调性知,t在(-∞,-2)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数,又∵函数g(t)=log■t在(0,+∞)上是减函数,∴函数f(x)=log■(x2+2x)在(-∞,-2)上是为增函数,在(0,+∞)上是减函数,即函数的单调递增区间是(-∞,-2),单调递减区间是(0,+∞)。
  总之,函数的定义域是函数三要素的关键,在解决函数的相关问题时,我们必须充分重视函数的定义域,强调函数定义域对问题结论的作用和影响,树立定义域优先的原则,这对使学生养成缜密的思维习惯也是十分有益的。
  参考文献:
  [1]马春华.教材完全解读·高中数学[M].南宁:接力出版社,2011.
  [2]吾吉买买提·艾合买提.浅谈复合函数定义域的求法[J].和田师范专科学校学报,2008(3).
  [3]熊昌雄.函数定义域及其应用[J].数学教学通讯,2003(23).
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