高中数学求解复合函数的思路与方法详解
高一数学复合函数讲解

1、复合函数的概念如果y是a的函数,a又是x的函数,即y=f(a),a=g(x),那么y关于x的函数y=f[g(x)]叫做函数y=f(x)和a=g(x)的复合函数,其中a是中间变量,自变量为x,函数值y。
例如:函数是由复合而成立。
函数是由复合而成立。
a是中间变量。
2、复合函数单调性由引例对任意a,都有意义(a>0且a≠1)且。
对任意,当a>1时,单调递增,当0<a<1时,单调递减。
∵当a>1时,∵y=f(u)是上的递减函数∴∴∴是单调递减函数类似地,当0<a<1时,是单调递增函数一般地,定理:设函数u=g(x)在区间M上有意义,函数y=f(u)在区间N上有意义,且当X∈M时,u∈N。
有以下四种情况:(1)若u=g(x)在M上是增函数,y=f(u)在N上是增函数,则y=f[g(x)]在M上也是增函数;(2)若u=g(x)在M上是增函数,y=f(u)在N上是减函数,则y=f[g(x)]在M上也是减函数;(3)若u=g(x)在M上是减函数,y=f(u)在N上是增函数,则y=f[g(x)]在M上也是减函数;(4)若u=g(x)在M上是减函数,y=f(u)在N上是减函数,则y=f[g(x)]在M上也是增函数。
注意:内层函数u=g(x)的值域是外层函数y=f(u)的定义域的子集。
例1、讨论函数的单调性(1)(2)又是减函数∴函数的增区间是(-∞,2],减区间是[2,+∞)。
②x∈(-1,3)令∴x∈(-1,1]上,u是递增的,x∈[1,3)上,u是递减的。
∵是增函数∴函数在(-1,1]上单调递增,在(1,3)上单调递减。
注意:要求定义域练习:求下列函数的单调区间。
1、(1)减区间,增区间;(2)增区间(-∞,-3),减区间(1,+∞);(3)减区间,增区间;(4)减区间,增函数。
2、已知求g(x)的单调区间。
提示:设,则g(x)=f(u)利用复合函数单调性解决:g(x)的单调递增区间分别为(-∞,-1],[0,1],单调递减区间分别为[-1,0],[1,+∞)。
高中数学复习专题五--复合函数问题

专题五 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A ⊇B ,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:题型一、已知f x ()的定义域,求[]f g x ()的定义域思路:设函数f x ()的定义域为D ,即x D ∈,所以f 的作用范围为D ,又f 对g x ()作用,作用范围不变,所以D x g ∈)(,解得x E ∈,E 为[]f g x ()的定义域。
例1. 设函数f u ()的定义域为(0,1),则函数f x (ln )的定义域为__________。
解:函数f u ()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01<<ln x 解得x e ∈()1,,故函数f x (ln )的定义域为(1,e )例2. 若函数f x x ()=+11,则函数[]f f x ()的定义域为______________。
解:先求f 的作用范围,由f x x ()=+11,知x ≠-1即f 的作用范围为{}x R x ∈≠-|1,又f 对f(x)作用所以f x R f x ()()∈≠-且1,即[]f f x ()中x 应满足x f x ≠-≠-⎧⎨⎩11()即x x ≠-+≠-⎧⎨⎪⎩⎪1111,解得x x ≠-≠-12且故函数[]f f x ()的定义域为{}x R x x ∈≠-≠-|12且 题型二、已知[]f g x ()的定义域,求f x ()的定义域思路:设[]f g x ()的定义域为D ,即x D ∈,由此得g x E ()∈,所以f 的作用范围为E ,又f 对x 作用,作用范围不变,所以x E E ∈,为f x ()的定义域。
例3. 已知f x ()32-的定义域为[]x ∈-12,,则函数f x ()的定义域为_____。
高三复合函数的导数知识点

高三复合函数的导数知识点高三学习数学是一个重要的阶段,其中一项重要内容就是复合函数的导数。
理解复合函数的导数知识点对于解决数学题目和理论应用至关重要。
本文将针对高三学生所需的复合函数的导数知识点进行详细解析和讲解,帮助学生更好地理解和掌握这一知识。
一、复合函数的基本概念复合函数是指由两个函数构成的一个新函数。
设有两个函数f(x)和g(x),那么由这两个函数构成的复合函数可以表示为(f∘g)(x) = f(g(x))。
其中,g(x)作为内函数,f(x)作为外函数。
二、链式法则链式法则是求复合函数的导数的重要方法之一。
它可以将一个复合函数的导数拆分为内函数的导数和外函数的导数的乘积。
具体求导过程如下:1. 设y = f(u)和u = g(x),则复合函数y = f(g(x))可以表示为y =f(u)。
2. 根据链式法则,复合函数的导数dy/dx可以表示为dy/dx =dy/du * du/dx。
3. 内函数u = g(x)的导数du/dx可以通过直接求导得到。
4. 外函数y = f(u)的导数dy/du可以通过直接求导得到。
5. 将内函数和外函数的导数代入公式dy/dx = dy/du * du/dx,得到复合函数的导数dy/dx。
三、几个常见的复合函数导数计算方法1. 复合函数中有常数因子的导数计算如果复合函数中存在常数因子,可以将常数因子提取出来并与外函数的导数相乘。
例如,对于函数y = 3(x^2 + 1)^2,其中f(u) = u^2,g(x) = x^2 + 1,可以计算得到:dy/dx = dy/du * du/dx = 2(u^2) * 2x = 4x(u^2) = 4x((x^2 + 1)^2)。
2. 复合函数中存在指数函数的导数计算如果复合函数中存在指数函数,可以使用指数函数的特殊导数规则来计算。
例如,对于函数y = e^(2x),其中f(u) = e^u,g(x)= 2x,可以计算得到:dy/dx = dy/du * du/dx = (e^u) * 2 = (e^(2x)) * 2。
高中数学教学备课教案函数的复合与函数方程

高中数学教学备课教案函数的复合与函数方程一、引言函数是高中数学中的重要概念之一,其在数学的各个领域中都有着广泛的应用。
其中,复合函数和函数方程是需要重点关注的内容。
本文将从理论和实践两个角度出发,探讨高中数学教学备课中如何教授函数的复合和函数方程。
二、函数的复合1. 定义与表达式函数的复合指的是将一个函数作为另一个函数的输入变量。
如果$f(x)$和$g(x)$是两个函数,那么它们的复合函数可以用以下方式表示:$(f\circ g)(x)=f(g(x))$。
可见,复合函数的结果取决于内层函数的结果。
2. 性质复合函数具有以下性质:(1)结合律:$(f\circ g)\circ h=f\circ(g\circ h)$。
(2)$f(x)$与$g(x)$的复合函数可能成立,但$g(x)$与$f(x)$的复合函数不一定成立。
(3)对于恒等函数$id(x)=x$,有$f(id(x))=f(x)$和$id(f(x))=f(x)$。
3. 教学重点(1)理解复合函数的定义和表达式。
(2)掌握复合函数的性质。
(3)能够运用复合函数解决实际问题。
4. 教学方法(1)通过课堂案例讲解复合函数的概念和性质。
(2)引导学生进行实例分析,掌握复合函数的具体应用。
(3)与其他相关概念(如反函数、逆函数等)进行对比,强化学生理解。
三、函数方程1. 定义与表达式函数方程指的是含有函数的方程式。
一般来说,函数方程可以写成$f(x)=g(x)$的形式,并要求对于每个$x$,$f(x)$和$g(x)$的结果相同。
函数方程的解就是满足$f(x)=g(x)$的所有$x$。
2. 特殊函数方程(1)一次函数方程:$y=kx+b$,其中$k$和$b$为常数。
(2)二次函数方程:$y=ax^2+bx+c$,其中$a$、$b$、$c$为常数。
(3)分段函数方程:$f(x)=\begin{cases}x^2+1, &x<0\\x+2, &x\geq0\end{cases}$,其它类型的分段函数方程也有很多。
复合函数积分运算法则

复合函数积分运算法则一、复合函数积分:复合函数可以理解为一个函数嵌套在另一个函数中,如f(g(x))。
复合函数积分是求解复合函数的积分的过程,其基本思路是将复合函数积分转化为较为简单的基本积分函数的积分。
具体地,设y=f(g(x)),我们要求解的是∫f(g(x))dx。
首先,我们可以通过对复合函数进行换元来将问题转化为∫f(u)du的积分形式,其中u=g(x)。
我们将g(x)求导得到dx=g'(x)du,再将dx代入到原积分中,得到∫f(u)g'(x)du。
最后,我们可以根据u变量的取值范围以及f(u)和g'(x)的知识,通过分部积分或其他方法将原积分转化为较为简单的形式进行求解。
举例说明:例1:求解∫(2x+1)cos(x^2+3x+2)dx。
解:设u=x^2+3x+2,那么我们有du=(2x+3)dx,或者dx=du/(2x+3),将dx代入原积分得到∫(2x+1)cos(u)du/(2x+3)。
接下来,我们可以注意到du/(2x+3)是一个较为简单的基本积分函数,即ln,2x+3、因此,我们可以将原积分进一步转化为∫(2x+1)cos(u)ln,2x+3,du。
最后,我们可以通过分部积分来求解这个积分,从而得到最终的结果。
二、复合函数积分的运算法则:在进行复合函数积分的过程中,我们可以应用一些常用的运算法则来简化求解,例如常见的线性代换、三角代换和递推法等。
1.线性代换:线性代换是指通过将复合函数中的变量进行线性变换来简化积分的过程。
具体地,设y=f(ax+b),那么我们可以进行线性代换u=ax+b,其中a 和b为常数。
通过变量替换,我们可以将原复合函数转化为∫f(u)du的形式进行求解。
举例说明:例2:求解∫(2x+1)cos(3x+4)dx。
解:这个积分可以通过线性代换来简化。
设u=3x+4,那么我们有du=3dx,或者dx=du/3、将dx代入原积分得到∫(2x+1)cos(u)du/3、此时,我们可以将原积分进一步转化为∫(2/3)xcos(u)du+(1/3)cos(u)du。
高中数学复合函数求导公式及法则

高中数学复合函数求导公式及法则设函数y=fu的定义域为Du,值域为Mu,函数u=gx)的定义域为Dx,值域为Mx,如果Mx∩Du≠?,那么对于Mx∩Du内的任意一个x经过u;有唯一确定的y值与之对应,则变量x与y之间通过变量u形成的一种函数关系,这种函数称为复合函数。
f[gx]中,设gx=u,则f[gx]=fu,从而(公式):f'[gx]=f'u*g'x呵呵,我们的老师写在黑板上时我一开始也看不懂,那就举个例子吧,耐心看哦!f[gx]=sin2x,则设gx=2x,令gx=2x=u,则fu=sinu所以f'[gx]=[sinu]'*2x'=2cosu,再用2x代替u,得f'[gx]=2cos2x.以此类推y'=[cos3x]'=-3sinxy'={sin3-x]'=-cosx一开始会做不好,老是要对照公式和例子,但只要多练练,并且熟记公式,最重要的是记住一两个例子,多练习就会了。
证法一:先证明个引理fx在点x0可导的充要条件是在x0的某邻域Ux0内,存在一个在点x0连续的函数Hx,使fx-fx0=Hxx-x0从而f'x0=Hx0证明:设fx在x0可导,令 Hx=[fx-fx0]/x-x0,x∈U'x0x0去心邻域;Hx=f'x0,x=x0因limx->x0Hx=limx->x0[fx-fx0]/x-x0=f'x0=Hx0所以Hx在点x0连续,且fx-fx0=Hxx-x0,x∈Ux0反之,设存在Hx,x∈Ux0,它在点x0连续,且fx-fx0=Hxx-x0,x∈Ux0因存在极限limx->x0Hx=limx->x0[fx-fx0]/x-x0=limx->x0f'x=Hx0所以fx在点x0可导,且f'x0=Hx0引理证毕。
设u=φx在点u0可导,y=fu在点u0=φx0可导,则复合函数Fx=fφx在x0可导,且F'x0=f'u0φ'x0=f'φx0φ'x0证明:由fu在u0可导,由引理必要性,存在一个在点u0连续的函数Hu,使f'u0=Hu0,且fu-fu0=Huu-u0又由u=φx在x0可导,同理存在一个在点x0连续函数Gx,使φ'x0=Gx0,且φx-φx0=Gxx-x0于是就有,fφx-fφx0=Hφxφx-φx0=HφxGxx-x0因为φ,G在x0连续,H在u0=φx0连续,因此HφxGx在x0连续,再由引理的充分性可知Fx在x0可导,且F'x0=f'u0φ'x0=f'φx0φ'x0证法二:y=fu在点u可导,u=gx在点x可导,则复合函数y=fgx在点x0可导,且dy/dx=dy/du*du/dx证明:因为y=fu在u可导,则limΔu->0Δy/Δu=f'u或Δy/Δu=f'u+αlimΔu->0α=0当Δu≠0,用Δu乘等式两边得,Δy=f'uΔu+αΔu但当Δu=0时,Δy=fu+Δu-fu=0,故上等式还是成立。
复合函数解析式的求法

复合函数解析式的求法摘要:一、复合函数解析式的概念二、求解复合函数解析式的基本方法1.代换法2.反函数法3.隐函数法4.参数方程法三、求解复合函数解析式的应用1.实际问题中的应用2.数学理论中的应用四、结论正文:复合函数解析式是数学中一个重要的概念,它涉及到函数的复合问题。
求解复合函数解析式是解决复合函数问题的关键。
本文将详细介绍求解复合函数解析式的基本方法及其应用。
首先,我们需要了解什么是复合函数解析式。
复合函数解析式是指,给定两个函数f(x) 和g(x),求解一个新函数h(x),使得h(x) = f(g(x))。
这里,f(x) 和g(x) 被称为内函数,h(x) 被称为外函数。
求解复合函数解析式的基本方法有以下几种:1.代换法:这是求解复合函数解析式最基本的方法。
首先,我们根据内函数g(x) 的解析式求出它的值域,然后用这个值域去替换外函数h(x) 中的自变量x,从而得到h(x) 的解析式。
2.反函数法:如果内函数g(x) 和外函数h(x) 互为反函数,那么我们可以直接利用反函数的性质,求出h(x) 的解析式。
3.隐函数法:如果内函数g(x) 和外函数h(x) 之间存在隐函数关系,那么我们可以通过求解这个隐函数关系,得到h(x) 的解析式。
4.参数方程法:如果内函数g(x) 和外函数h(x) 之间存在参数方程关系,那么我们可以通过求解这个参数方程,得到h(x) 的解析式。
在实际问题中,求解复合函数解析式可以帮助我们更好地理解复杂问题的内在关系,从而更好地解决问题。
在数学理论中,求解复合函数解析式也是解决许多数学问题的关键。
总的来说,求解复合函数解析式是数学中的一个重要问题,它涉及到函数的复合、反函数、隐函数等许多重要的数学概念。
复合函数的零点解题技巧

复合函数的零点解题技巧
一、理解函数定义
在解决复合函数的零点问题之前,首先要理解函数的定义。
函数是一种数学关系,它将一个数集映射到另一个数集。
理解函数的定义有助于我们更好地理解复合函数的结构和性质。
二、识别复合函数
复合函数是由两个或多个函数通过运算组合而成的。
识别复合函数是解决问题的关键步骤。
通过识别复合函数,我们可以更好地理解函数的组成和结构,从而更好地解决零点问题。
三、分解复合函数
在识别出复合函数后,我们需要将其分解为更简单的函数。
通过分解复合函数,我们可以更容易地找到函数的零点。
在分解过程中,需要注意函数的运算顺序和运算规则。
四、寻找零点条件
寻找零点是解决复合函数零点问题的核心步骤。
我们需要找到使复合函数为零的x值。
在寻找零点时,需要注意函数的定义域和值域,以及函数的运算规则。
五、运用数学方法
在寻找零点的过程中,我们需要运用一些数学方法,如代数法、图象法等。
这些方法可以帮助我们更好地理解函数
的性质和变化规律,从而更准确地找到零点。
六、验证解的正确性
在找到零点后,我们需要验证解的正确性。
可以通过代入原函数进行验证,或者通过计算其他相关量进行验证。
如果解不正确,需要重新寻找零点或者调整解题思路。
七、总结解题思路
在解决复合函数的零点问题后,需要对解题思路进行总结。
总结解题思路有助于我们更好地理解问题和掌握解题技巧,从而在未来的问题解决中更加熟练和准确。
同时,也可以将解题思路与其他同学或老师分享,以促进共同学习和进步。
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高中数学求解复合函数的思路与方法详解
在高中数学中,复合函数是一个非常重要的概念。
理解和掌握复合函数的求解
方法对于解决各类数学问题至关重要。
本文将详细介绍复合函数的思路与方法,并通过具体的例题进行分析和说明,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用复合函数。
一、复合函数的定义与思路
复合函数是指由两个或多个函数构成的函数。
在求解复合函数时,我们需要按
照一定的思路进行操作。
首先,要明确复合函数的定义,即将一个函数的输出作为另一个函数的输入。
其次,要根据题目给出的条件,确定复合函数的具体形式。
最后,根据已知的函数关系,通过代入和运算等方法求解复合函数的值。
二、复合函数的求解方法
1. 代入法
代入法是求解复合函数的常用方法之一。
通过将已知的函数关系代入到复合函
数中,可以得到复合函数的具体表达式。
例如,已知函数f(x) = 2x + 1,g(x) = x^2,求解复合函数h(x) = f(g(x))。
我们可以将g(x)代入到f(x)中,得到h(x) = 2(x^2) + 1。
通过代入法,我们得到了复合函数h(x)的表达式。
2. 分解法
分解法是求解复合函数的另一种常用方法。
通过将复合函数分解成多个简单的
函数,可以更方便地求解复合函数的值。
例如,已知函数f(x) = 2x + 1,g(x) = x^2,求解复合函数h(x) = f(g(x))。
我们可以先求解g(x),再将g(x)的结果代入到f(x)中。
即先求解g(x) = x^2,再将g(x)的结果代入到f(x)中,得到h(x) = 2(x^2) + 1。
通过
分解法,我们得到了复合函数h(x)的表达式。
三、具体例题分析与解答
为了更好地理解和应用复合函数的思路与方法,我们将通过具体的例题进行分析和解答。
例题1:已知函数f(x) = 2x + 1,g(x) = x^2,求解复合函数h(x) = f(g(x))。
解答:首先,我们可以通过代入法求解复合函数h(x)的表达式。
将g(x) = x^2代入到f(x) = 2x + 1中,得到h(x) = 2(x^2) + 1。
例题2:已知函数f(x) = 2x + 1,g(x) = x^2,求解复合函数h(x) = g(f(x))。
解答:与例题1类似,我们可以通过代入法求解复合函数h(x)的表达式。
将
f(x) = 2x + 1代入到g(x) = x^2中,得到h(x) = (2x + 1)^2。
通过以上例题的分析和解答,我们可以看到,在求解复合函数时,可以根据题目给出的条件,选择合适的方法进行操作。
代入法和分解法是两种常用的求解复合函数的方法,可以根据具体情况选择使用。
同时,我们还可以通过具体的例题,进一步理解复合函数的思路与方法,并举一反三,应用到其他类似的问题中。
总结:
通过本文的介绍,我们了解了复合函数的定义与思路,以及求解复合函数的常用方法。
复合函数在高中数学中具有重要的地位,掌握复合函数的求解方法对于解决各类数学问题具有重要意义。
通过具体的例题分析,我们进一步加深了对复合函数的理解,并举一反三,拓展了应用的范围。
希望本文的内容能够帮助到高中学生和他们的父母,更好地掌握复合函数的思路与方法,提高数学解题的能力。