设D、M为两个非空实数集,如果按照某个确定的对应法则f,使得对于集合D中的任意一个数x,在集合M中都有唯一确定的数y与之对应,那么就称f为定义在集合D上的一个函数,记做y=f(x)。
其中,x为自变量,y为因变量,f称为对应关系,集合D成为函数f(x)的定义域,为函数f的值域,对应关系、定义域、值域为函数的三要素。
本质为任意角的集合与一个比值的集合的变量之间的映射,通常的三角函数是在平面直角坐标系中定义的,其定义域为整个实数域,另一种定义是在直角三角形中,但并不完全,现代数学把它们描述成无穷数列的极限和微分方程的解,将其定义扩展到复数系。
其主要根据为:
1、分式的分母不能为零。
2、偶次方根的被开方数不小于零。
3、对数函数的真数必须大于零。
4、指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于1。
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函数的定义域定义方法:
自然定义域,若函数的对应关系有解析表达式来表示,则使解析式有意义的自变量的取值范围称为自然定义域。例如函数:
要使函数解析式有意义,则:
因此函数的自然定义域为:
参考资料来源:百度百科-函数定义域
求函数的定义域需要从这几个方面入手:
(1)分母不为零
(2)偶次根式的被开方数非负。
(3)对数中的真数部分大于0。
(4)指数、对数的底数大于0,且不等于1
(5)y=tanx中x≠kπ+π/2
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函数三要素:
在一个变化过程中,发生变化的量叫变量(数学中,常常为x,而y则随x值的变化而变化),有些数值是不随变量而改变的,我们称它们为常量。
自变量(函数):一个与它量有关联的变量,这一量中的任何一值都能在它量中找到对应的固定值。
因变量(函数):随着自变量的变化而变化,且自变量取唯一值时,因变量(函数)有且只有唯一值与其相对应。
函数值:在y是x的函数中,x确定一个值,y就随之确定一个值,当x取a时,y就随之确定为b,b就叫做a的函数值。
求函数的定义域需要从这几个方面入手:
1、分母不为零
2、偶次根式的被开方数非负。
3、对数中的真数部分大于0。
4、指数、对数的底数大于0,且不等于1
5、y=tanx中x≠kπ+π/2,
6、y=cotx中x≠kπ。
已知函数解析式时:只需要使得函数表达式中的所有式子有意义
1、表达式中出现分式时:分母一定满足不为0;
2、 表达式中出现根号时:开奇次方时,根号下可以为任意实数;开偶次方时,根号下满足大于或等于0(非负数);
3、表达式中出现指数时:当指数为0时,底数一定不能为0;
4、根号与分式结合,根号开偶次方在分母上时:根号下大于0;
5、表达式中出现指数函数形式时:底数和指数都含有x,必须满足指数底数大于0且不等于1.(0<底数<1;底数>1);
6、表达式中出现对数函数形式时:自变量只出现在真数上时,只需满足真数上所有式子大于0,且式子本身有意义即可;自变量同时出现在底数和真数上时,要同时满足真数大于0,底数要大0且不等于1。[ f(x)=logx(x²-1) ]
求函数定义域的情形和方法总结:
已知函数解析式时:只需要使得函数表达式中的所有式子有意义。
(1)常见要是满足有意义的情况简总:
①表达式中出现分式时:分母一定满足不为0;
②表达式中出现根号时:开奇次方时,根号下可以为任意实数;开偶次方时,根号下满足大于或等于0(非负数);
③表达式中出现指数时:当指数为0时,底数一定不能为0;
④根号与分式结合,根号开偶次方在分母上时:根号下大于0;
⑤表达式中出现指数函数形式时:底数和指数都含有x,必须满足指数底数大于0且不等于1.(0<底数<1;底数>1);
⑥表达式中出现对数函数形式时:自变量只出现在真数上时,只需满足真数上所有式子大于0,且式子本身有意义即可;自变量同时出现在底数和真数上时,要同时满足真数大于0,底数要大0且不等于1。[ f(x)=logx(x²-1) ]
注:(1)出现任何情形都是要注意,让所有的式子同时有意义,及最后求的是所有式子解集的交集。
(2)求定义域时,尽量不要对函数解析式进行变形,以免发生变化。(形如:f(x)=x²/x)
2..抽象函数(没有解析式的函数)解题的方法精髓是“换元法”,根据换元的思想,我们进行将括号为整体的换元思路解题,所以关键在于求括号整体的取值范围。总结为:
(1)给出了定义域就是给出了所给式子中x的取值范围;
(2)在同在同一个题中x不是同一个x;
(3)只要对应关系f不变,括号的取值范围不变;
(4)求抽象函数的定义域个关键在于求f(x)的取值范围,及括号的取值范围。
3.复合函数定义域
复合函数形如:y=f(g(x)),理解复合函数就是可以看作由几个我们熟悉的函数组成的函数,或是可以看作几个函数组成一个新的函数形式。
求函数的定义域需要从这几个方面入手:
(1),分母不为零 (2)偶次根式的被开方数非负。
(3),对数中的真数部分大于0。
(4),指数、对数的底数大于0,且不等于1
(5)。y=tanx中x≠kπ+π/2,
y=cotx中x≠kπ等等。
值域是函数y=f(x)中y的取值范围。
常用的求值域的方法:
(1)化归法;(2)图象法(数形结合),
(3)函数单调性法,
(4)配方法,(5)换元法,(6)反函数法(逆求法),(7)判别式法,(8)复合函数法,(9)三角代换法,(10)基本不等式法等