付懷軍
考查復(fù)合函數(shù)f=f(g(x))的單調(diào)性.
設(shè)單調(diào)函數(shù)y=f(x)為外層函數(shù),y=g(x)為內(nèi)層函數(shù),
(1)若y=f(x)增,y=g(x)增,則y=f(g(x))增.
(2)若y=f(x)增,y=g(x)減,則y=f(g(x))減.
(3)若y=f(x)減,y=g(x)減,則y=f(g(x))增.
(4)若y=f(x)減,y=g(x)增,則y=f(g(x))減.
結(jié)論:同增異減.
例1.求函數(shù)f(x)=2的單調(diào)區(qū)間.
解析:首先找出外層函數(shù)和內(nèi)層函數(shù),然后進(jìn)一步求此函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.此題中定義域是一切實(shí)數(shù).
解題過程:
外層函數(shù):y=2
內(nèi)層函數(shù):t=x+x-2
內(nèi)層函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間:x∈[-,+∞)
內(nèi)層函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間:x∈(-∞,-]
由于外層函數(shù)為增函數(shù)
因此復(fù)合函數(shù)的增區(qū)間為:x∈[-,+∞)
復(fù)合函數(shù)的減區(qū)間為:x∈(-∞,-]
評(píng)注:在本例題的解題過程中,首先要求出內(nèi)層函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,因?yàn)樵趶?fù)合函數(shù)的單調(diào)性的問題中很多基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)在此處會(huì)出現(xiàn)思維混亂,并且這樣可以避免接下來涉及定義域而學(xué)生又容易忽略的情況.
例2.求函數(shù)f(x)=log(x+x-2)的單調(diào)區(qū)間.
解析:此題首先求定義域,這是解決本題的關(guān)鍵.
解題過程:
外層函數(shù):y=logt
內(nèi)層函數(shù):t=x+x-2
t=x+x-2>0
由圖知:
內(nèi)層函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間:x∈[1,+∞)
內(nèi)層函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間:x∈(-∞,-2]
由于外層函數(shù)為增函數(shù)
因此復(fù)合函數(shù)的增區(qū)間為:x∈[1,+∞)
復(fù)合函數(shù)的減區(qū)間為:x∈(-∞,-2]
例3.求函數(shù)y=的單調(diào)區(qū)間
解題過程:
外層函數(shù):y=
內(nèi)層函數(shù):t=cosx
t=cosx≥0
由圖知:
內(nèi)層函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間:x∈[-+2kπ,2kπ]
內(nèi)層函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間:x∈[2kπ,+2kπ]
由于外層函數(shù)為增函數(shù)
因此復(fù)合函數(shù)的增區(qū)間為:x∈[-+2kπ,2kπ]
復(fù)合函數(shù)的減區(qū)間為:x∈[2kπ,+2kπ]
通過以上三個(gè)例題的解題過程,得出求復(fù)合函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟:
1.找出外層函數(shù)和內(nèi)層函數(shù);
2.根據(jù)定義域確定內(nèi)層函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
3.根據(jù)外層函數(shù)確定復(fù)合函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.