第一章第4节 复合函数与初等函数剖析
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1、复合函数的概念如果y是a的函数,a又是x的函数,即y=f(a),a=g(x),那么y关于x的函数y=f[g(x)]叫做函数y=f(x)和a=g(x)的复合函数,其中a是中间变量,自变量为x,函数值y。
例如:函数是由复合而成立。
函数是由复合而成立。
a是中间变量。
2、复合函数单调性由引例对任意a,都有意义(a>0且a≠1)且。
对任意,当a>1时,单调递增,当0<a<1时,单调递减。
∵当a>1时,∵y=f(u)是上的递减函数∴∴∴是单调递减函数类似地,当0<a<1时,是单调递增函数一般地,定理:设函数u=g(x)在区间M上有意义,函数y=f(u)在区间N上有意义,且当X∈M时,u∈N。
有以下四种情况:(1)若u=g(x)在M上是增函数,y=f(u)在N上是增函数,则y=f[g(x)]在M上也是增函数;(2)若u=g(x)在M上是增函数,y=f(u)在N上是减函数,则y=f[g(x)]在M上也是减函数;(3)若u=g(x)在M上是减函数,y=f(u)在N上是增函数,则y=f[g(x)]在M上也是减函数;(4)若u=g(x)在M上是减函数,y=f(u)在N上是减函数,则y=f[g(x)]在M上也是增函数。
注意:内层函数u=g(x)的值域是外层函数y=f(u)的定义域的子集。
例1、讨论函数的单调性(1)(2)又是减函数∴函数的增区间是(-∞,2],减区间是[2,+∞)。
②x∈(-1,3)令∴x∈(-1,1]上,u是递增的,x∈[1,3)上,u是递减的。
∵是增函数∴函数在(-1,1]上单调递增,在(1,3)上单调递减。
注意:要求定义域练习:求下列函数的单调区间。
1、(1)减区间,增区间;(2)增区间(-∞,-3),减区间(1,+∞);(3)减区间,增区间;(4)减区间,增函数。
2、已知求g(x)的单调区间。
提示:设,则g(x)=f(u)利用复合函数单调性解决:g(x)的单调递增区间分别为(-∞,-1],[0,1],单调递减区间分别为[-1,0],[1,+∞)。
第一章 函数、极限、连续第1节 函数★基本内容学习一 基本概念和性质1函数的定义设有两个变量x 和y ,变量x 的变域为D ,如果对于D 中的每一个x 值,按照一定的法则,变量y 有一个确定的值与之对应,则称变量y 为变量x 的函数,记作:()y f x =。
2函数概念的两要素①定义域:自变量x 的变化范围②对应关系:给定x 值,求y 值的方法。
3函数的三种表示方法①显式:形如()y f x =的称作显式,它最直观,也是初等函数一般采用的形式。
②隐式:有时有些关系用显式无法完全表达,这时要用到隐式,形如(,)0F x y =,如椭圆函数22221x y a b+=。
③参数式:形如平抛运动的轨迹方程212x vt y gt =⎧⎪⎨=⎪⎩称作参数式。
参数式将两个变量的问题转化为一个变量的问题,从而使很多难以处理的问题简化。
4函数的四个基本性质①奇偶性:设函数()f x 在对称区间X 上有定义,如果对于x X ∀∈恒有()()f x f x =- (或)()()f x f x =--,则称()f x 为偶函数(或()f x 奇函数)。
注:偶函数()f x 图形关于y 轴对称,奇函数()f x 的图形关于坐标原点对称。
②有界性:设函数()f x 在区间X 上有定义,如果0M ∃>,使得对一切x X ∈,恒有:()f x M ≤,则称()f x 在区间X 上有界;若不存在这样的0M >,则称()f x 在区间X 上无界.注:函数()f x 有无界是相对于某个区间而言的。
③周期性:设函数()f x 在区间X 上有定义,若存在一个与x 无关的正数T ,使对任一x X ∈,恒有()()f x T f x += 则称()f x 是以T 为周期的周期函数,把满足上式的最小正数T 称为函数()f x 的周期。
④单调性:设函数()f x 在区间X 上有定义,如果对1212,,x x X x x ∀∈<,恒有:()()12f x f x ≤(或()()12f x f x ≥)则称()f x 在区间X上是单调增加(或单调减少)的;如果对于1212,,x x X x x ∀∈<,恒有:()()12f x f x < (或()()12f x f x >)则称()f x 在区间X上是严格单调增加(或严格单调减少)的。
复合函数概念精析蓝田县浪湖中学王锦锋复合函数概念精析复合函数是中学数学深化函数概念,提高运用函数思想解决数学问题能力的重要工具,是进一步学习高等数学的重要基础,也是历届高考常考不衰的热点。
但高中数学教材未作介绍,而其他教辅材料上也仅给出描述性的非严格定义,因此,高一数学教学与高考数学复习中介绍有关容很有必要。
一、复合函数的概念我们见到的复合函数的描述性定义是:如果y是u的函数,而u 又是x的函数,即y=f(u) , u=g(x),那么y关于x的函数y=f [g(x)] 叫做函数f和g的复合函数,u叫做中间变量。
例如y=sin 2x它与y=sin x不同,不是基本初等函数,而是由三角函数y=sin u和一次函数u=2x经过“复合”而成的一个函数。
由于上述定义中对“复合” 的定义没有明确界定,因而很多同学对复合函数的概念似是而非,含混不清,为此,我们精读这个定义,字斟句酌,纠错补缺,以使我们正确理解复合函数的概念。
1、由字面理解“复合”本来是指“合在一起,结合起来”的意思,但在复合函数的定义中,对复合步骤的方式有特殊的约定。
它不是泛指把几个简单函数随意地结合在一起,例如用四则运算把它们结合起来得到的形如a f(x)北-g(x)或a f(x)・b -g(x)的函数,而是专指把几个映射,像工厂中的生产流水线,依先后顺序合在一起,对同一白变量逐次映射构作的一个复合映射确定的函数。
这里的几个映射可以相同,也可以不同,但只能是常数与基本初等函数间进行的籍的运算,指数运算,对数运算,三角运算,反三角运算。
白变量像被加工的零件依次通过第一个映射后到第二个映射,一直到通过全部映射。
例如,复合函数y=sin 2x是白变量x先“乘2”(第一次映射),再“取正弦”(第二次映射),最后得到y关于x的一个函数sin 2x。
因此有人说复合函数是函数的函数。
为了叙述和应用的方便,我们通常用“层”来描述上述不同的映射所对应的函数。