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词条 复合函数
释义

定义

y=f(u),u=g(x),当xu=g(x)的定义域Dg中变化时,u=g(x)的值在y=f(u)的定义域Df内变化,因此变量xy之间通过变量u形成的一种函数关系,记为:y=f(u)=f[g(x)]称为复合函数(composite function),其中x称为自变量,u为中间变量,y为因变量(即函数)。

生成条件

不是任何两个函数都可以复合成一个复合函数,只有当μ=φ(x)的值域存在非空子集Zφ是y=f(μ)的定义域Df的子集时,二者才可以构成一个复合函数。

定义域

若函数y=f(u)的定义域是B,u=g(x)的定义域是A,则复合函数y=f[g(x)]的定义域是

D={x|x∈A,且g(x)∈B}

周期性

设y=f(u),的最小正周期为T1,μ=φ(x)的最小正周期为T2,则y=f(μ)的最小正周期为T1*T2,任一周期可表示为k*T1*T2(k属于R+)

增减性

依y=f(u),μ=φ(x)的增减性决定。即“增增得增,减减得增,增减得减”,可以简化为“同增异减”

判断复合函数的单调性的步骤如下:⑴求复合函数定义域;

⑵将复合函数分解为若干个常见函数(一次、二次、幂、指、对函数);

⑶判断每个常见函数的单调性;

⑷将中间变量的取值范围转化为自变量的取值范围;

⑸求出复合函数的单调性。

例如:讨论函数y=0.8^(x^2-4x+3)的单调性。解:函数定义域为R。

令u=x^2-4x+3,y=0.8^u。

指数函数y=0.8^u在(-∞,+∞)上是减函数,

u=x^2-4x+3在(-∞,2]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数,

∴ 函数y=0.8^(x2-4x+3)在(-∞,2]上是增函数,在[2,+∞)上是减函数。

利用复合函数求参数取值范围

求参数的取值范围是一类重要问题,解题关键是建立关于这个参数的不等式组,必须

将已知的所有条件加以转化。

求导

复合函数求导的前提:复合函数本身及所含函数都可导

法则1:设u=g(x)

f'(x)=f'(u)*g'(x)

法则2:设u=g(x),a=p(u)

f'(x)=f'(a)*p'(u)*g'(x)

例如:

1、求:函数f(x)=(3x+2)^3+3的导数

设u=g(x)=3x+2

f(u)=u^3+3

f'(u)=3u^2=3(3x+2)^2

g'(x)=3

f'(x)=f'(u)*g'(x)=3(3x+2)^2*3=9(3x+2)^2

2、求f(x)=√[(x-4)^2+25]的导数

设u=g(x)=x-4,a=p(u)=u^2+25

f(a)=√a

f'(a)=1/(2√a)=1/{2√[(x-4)^2+25]}

p'(u)=2u=2(x-4)

g'(x)=1

f'(x)=f'(a)*p'(u)*g'(x)=2(x-4)/{2√[(x-4)^2+25]}=(x-4)/√[(x-4)^2+25]

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更新时间:2025/2/6 12:00:47