武林秘籍

函数三要素之定义域篇

心法总纲:定义域的"根基"规则

核心心法

定义域是$ x $的"活动边界",需用集合明确范围;解析式函数的定义域,是让函数"有意义"的$ x $范围。

定义域规则总表
招式名称 核心心法
分式斩 分式函数,分母必不为0
根式守 偶次方根,被开方数非负
幂法诀 零次幂/负指数,底数不为0
对数盾 对数函数,真数必为正

招式一:分式斩 + 根式守(混合型函数)

心法

先斩分式分母,再守根式被开方数,取交集为界

例题

求$ y = \frac{(x+1)^2}{x+1} - \sqrt{1-x} $的定义域

拆解

  • 分式部分:$ x+1 \neq 0 \implies x \neq -1 $
  • 根式部分:$ 1-x \geq 0 \implies x \leq 1 $
  • 交集:$ x \leq 1 $且$ x \neq -1 $,即定义域为$ (-\infty, -1) \cup (-1, 1] $

招式二:幂法诀 + 分式斩(零次幂+分式)

心法

零次幂底数非0,分式分母非0,双重关卡双重破

例题

求$ y = \frac{(x+1)^0}{|x| - x} $的定义域

拆解

  • 零次幂:$ x+1 \neq 0 \implies x \neq -1 $
  • 分式分母:$ |x| - x \neq 0 \implies |x| \neq x \implies x < 0 $
  • 交集:$ x < 0 $且$ x \neq -1 $,即定义域为$ (-\infty, -1) \cup (-1, 0) $

招式三:根式双守(互斥型根式)

心法

两个根式都要守,被开方数同时非负,找交集

例题

求$ y = \sqrt{x^2 - 1} + \sqrt{1 - x^2} $的定义域

拆解

  • 第一个根式:$ x^2 - 1 \geq 0 \implies x \leq -1 $或$ x \geq 1 $
  • 第二个根式:$ 1 - x^2 \geq 0 \implies -1 \leq x \leq 1 $
  • 交集:$ x = -1 $或$ x = 1 $,即定义域为$ \{ -1, 1 \} $

招式四:分式连环斩(多层分式)

心法

从内到外斩分母,每层分母都不为0

例题

求$ y = \frac{1}{1 + \frac{1}{x}} $的定义域

拆解

  • 内层分式:$ x \neq 0 $
  • 外层分式:$ 1 + \frac{1}{x} \neq 0 \implies \frac{1}{x} \neq -1 \implies x \neq -1 $
  • 交集:$ x \neq 0 $且$ x \neq -1 $,即定义域为$ (-\infty, -1) \cup (-1, 0) \cup (0, +\infty) $

破局招式:抽象函数的定义域映射

核心心法

抽象函数的定义域,是"括号内整体"的取值范围,抓准"对应关系"是关键

例题

已知$ f(x) $的定义域是$ [0, 2] $,求:

1. $ f(x+1) $的定义域

2. $ f(x^2) $的定义域

拆解1:$ f(x+1) $的定义域
  • 核心逻辑:$ f(x) $中$ x \in [0, 2] $,则$ f(x+1) $中$ x+1 \in [0, 2] $
  • 解不等式:$ 0 \leq x+1 \leq 2 \implies -1 \leq x \leq 1 $
  • 结论:定义域为$ [-1, 1] $
拆解2:$ f(x^2) $的定义域
  • 核心逻辑:$ f(x) $中$ x \in [0, 2] $,则$ f(x^2) $中$ x^2 \in [0, 2] $
  • 解不等式:$ 0 \leq x^2 \leq 2 \implies -\sqrt{2} \leq x \leq \sqrt{2} $
  • 结论:定义域为$ [-\sqrt{2}, \sqrt{2}] $