这是一个引起许多老师争论的问题,一个在任何一个高中学生看来都不那么难的问题——已知f(g(x))的定义域,求f(x)的定义域。想必我们都能非常清楚地说出这种问题的解法:f(x)的定义域就是g(x)的值域嘛!但且看下面一例子,你便会发现事情并没有这么简单:
【问题】函数的定义域是[0,1],函数的定义域是_____
按照我们的算法,答案应该是[1,2]。但若我们考察函数,其定义域是[0,1],但的定义域却不是[1,2],你便会发现问题不止这么简单。
难道说这个问题本身就是问题?如果有问题,那它还居然大摇大摆地出现在每年高考题中多次;如果没问题,那就一定是我们的理解不到位。这个问题引起许多老师的争论,有的老师直接说取消这一类题目,认为“复合函数定义域”不是高中教学的重点。这个看法我就不敢苟同了,难道我们一定要给学生传输那种一点都没有技术含量,毫无争论的东西才是教育的正道?就题论题而言,我个人意见是认为此类题没有什么问题,只是我们自己的理解不到位而已。问题的关键在于:
由的定义域推出的这一过程是不可逆的。
而上面的一个问题,就是直接从②推到③,自然就甭想得到①的结果。此时的已经不是①时的。为了进一步说明问题,我将之与下面这个问题类比:
这也是一个理解“不可逆推导”的经典例子。整个过程都是单向的,不能往回推。想从②推得①根本就是不可能的事情,这就恰似我们根本没办法由的定义域得到①中的定义域,但我们不能因为得不到1<a<2,2<b<3的结果,而说由②到③就是一个错题吧!
所以在我看来,复合函数的定义域本身并无什么问题,既然题目已经这样说了,那他让你求的就是已经变化的f(x)的定义域。只不过,我们通过这么一梳理,对这个问题的看法自然就不一样了不是?
回过头来,一开始提到的那个问题,其答案仍然是[1,2]。这个问题本身其实牵连着另一个程序:已知f(g(x)),求f(x)。我们知道,这求得的f(x),其定义域本身就已经不是f(x)的自然定义域。已知,求,答案中的x首先就要满足x>0,因为2x>0.定义域是伴随着解析式而出现的。
(学夫子博客)