第一篇、复合函数问题一、复合函数定义:设y=f(u)的定义域为A,u=g(x)的值域为B,若AB,则y关于x函数的y=f[g(x)]叫做函数f与g的复合函数,u叫中间量.二、复合函数定义域问题:(一)例题剖析:(1)、已知fx()的定义域,求fgx()的定义域思路:设函数fx()的定义域为D,即xD,所以f的作用范围为D,又f对gx()作用,作用范围不变,所以Dxg)(,解得xE,E为fgx()的定义域。例1.设函数fu()的定义域为(0,1),则函数fx(ln)的定义域为_____________。解析:函数fu()的定义域为(0,1)即u()01,,所以f的作用范围为(0,1)又f对lnx作用,作用范围不变,所以01lnx解得xe()1,,故函数fx(ln)的定义域为(1,e)例2.若函数fxx()11,则函数ffx()的定义域为______________。解析:先求f的作用范围,由fxx()11,知x1即f的作用范围为xRx|1,又f对f(x)作用所以fxRfx()()且1,即ffx()中x应满足xfx11()即xx1111,解得xx12且故函数ffx()的定义域为xRxx|12且(2)、已知fgx()的定义域,求fx()的定义域思路:设fgx()的定义域为D,即xD,由此得gxE(),所以f的作用范围为E,又f对x作用,作用范围不变,所以xEE,为fx()的定义域。例3.已知fx()32的定义域为x12,,则函数fx()的定义域为_________。解析:fx()32的定义域为12,,即x12,,由此得3215x,所以f的作用范围为15,,又f对x作用,作用范围不变,所以x15,即函数fx()的定义域为15,例4.已知fxxx()lg22248,则函数fx()的定义域为______________。解析:先求f的作用范围,由fxxx()lg22248,知xx2280解得x244,f的作用范围为()4,,又f对x作用,作用范围不变,所以x()4,,即fx()的定义域为()4,(3)、已知fgx()的定义域,求fhx()的定义域思路:设fgx()的定义域为D,即xD,由此得gxE(),f的作用范围为E,又f对hx()作用,作用范围不变,所以hxE(),解得xF,F为fhx()的定义域。例5.若函数fx()2的定义域为11,,则fx(log)2的定义域为____________。解析:fx()2的定义域为11,,即x11,,由此得2122x,f的作用范围为122,又f对log2x作用,所以log2122x,,解得x24,即fx(log)2的定义域为24,评注:函数定义域是自变量x的取值范围(用集合或区间表示)f对谁作用,则谁的范围是f的作用范围,f的作用对象可以变,但f的作用范围不会变。利用这种理念求此类定义域问题会有“得来全不费功夫”的感觉,值得大家探讨。三、复合函数单调性问题(1)引理证明已知函数))((xgfy.若)(xgu在区间ba,()上是减函数,其值域为(c,d),又函数)(ufy在区间(c,d)上是减函数,那么,原复合函数))((xgfy在区间ba,()上是增函数.证明:在区间ba,()内任取两个数21,xx,使bxxa21因为)(xgu在区间ba,()上是减函数,所以)()(21xgxg,记)(11xgu,)(22xgu即),(,21,21dcuuuu且因为函数)(ufy在区间(c,d)上是减函数,所以)()(21ufuf,即))(())((21xgfxgf,故函数))((xgfy在区间ba,()上是增函数.(2).复合函数单调性的判断复合函数的单调性是由两个函数共同决定。为了记忆方便,我们把它们总结成一个图表:)(ufy增↗减↘)(xgu增↗减↘增↗减↘))((xgfy增↗减↘减↘增↗以上规律还可总结为:“同向得增,异向得减”或“同增异减”.(3)、复合函数))((xgfy的单调性判断步骤:ⅰ确定函数的定义域;ⅱ将复合函数分解成两个简单函数:)(ufy与)(xgu。ⅲ分别确定分解成的两个函数的单调性;ⅳ若两个函数在对应的区间上的单调性相同(即都是增函数,或都是减函数),则复合后的函数))((xgfy为增函数;若两个函数在对应的区间上的单调性相异(即一个是增函数,而另一个是减函数),则复合后的函数))((xgfy为减函数。(4)例题演练例1、求函数)32(log221xxy的单调区间,并用单调定义给予证明奎屯王新敞新疆解:定义域130322xxxx或单调减区间是),3(设2121),3(,xxxx且则)32(log121211xxy)32(log222212xxy)32(121xx)32(222xx=)2)((1212xxxx∵312xx∴012xx0212xx∴)32(121xx)32(222xx又底数1210∴012yy即12yy∴y在),3(上是减函数奎屯王新敞新疆同理可证:y在)1,(上是增函数奎屯王新敞新疆