Объяснение:
Как найти область определения функции?
Примеры решений
Если где-то нет чего-то, значит, где-то что-то есть
Продолжаем изучение раздела «Функции и графики», и следующая станция нашего путешествия – Область определения функции. Активное обсуждение данного понятия началось в статье о множествах и продолжилось на первом уроке о графиках функций, где я рассмотрел элементарные функции, и, в частности, их области определения. Поэтому чайникам рекомендую начать с азов темы, поскольку я не буду вновь останавливаться на некоторых базовых моментах.
Предполагается, читатель знает область определения следующих функций: линейной, квадратичной, кубической функции, многочленов, экспоненты, синуса, косинуса. Они определены на (множестве всех действительных чисел). За тангенсы, арксинусы, так и быть, прощаю =) – более редкие графики запоминаются далеко не сразу.
Область определения – вроде бы вещь простая, и возникает закономерный вопрос, о чём же будет статья? На данном уроке я рассмотрю распространённые задачи на нахождение области определения функции. Кроме того, мы повторим неравенства с одной переменной, навыки решения которых потребуются и в других задачах высшей математики. Материал, к слову, весь школьный, поэтому будет полезен не только студентам, но и учащимся. Информация, конечно, не претендует на энциклопедичность, но зато здесь не надуманные «мёртвые» примеры, а жареные каштаны, которые взяты из настоящих практических работ.
Начнём с экспресс-вруба в тему. Коротко о главном: речь идёт о функции одной переменной . Её область определения – это множество значений «икс», для которых существуют значения «игреков». Рассмотрим условный пример:
Область определения функции
Область определения данной функции представляет собой объединение промежутков:
(для тех, кто позабыл: – значок объединения). Иными словами, если взять любое значение «икс» из интервала , или из , или из , то для каждого такого «икс» будет существовать значение «игрек».
Грубо говоря, где область определения – там есть график функции. А вот полуинтервал и точка «цэ» не входят в область определения и графика там нет.
Да, кстати, если что-нибудь не понятно из терминологии и/или содержания первых абзацев, таки лучше вернуться к статьям Множества и действия над ними, Графики и свойства элементарных функций.
Как найти область определения функции? Многие помнят детскую считалку: «камень, ножницы, бумага», и в данном случае её можно смело перефразировать: «корень, дробь и логарифм». Таким образом, если вам на жизненном пути встречается дробь, корень или логарифм, то следует сразу же очень и очень насторожиться! Намного реже встречаются тангенс, котангенс, арксинус, арккосинус, и о них мы тоже поговорим. Но сначала зарисовки из жизни муравьёв:
Область определения функции, в которой есть дробь
Предположим, дана функция, содержащая некоторую дробь . Как вы знаете, на ноль делить нельзя: , поэтому те значения «икс», которые обращают знаменатель в ноль – не входят в область определения данной функции.
Не буду останавливаться на самых простых функциях вроде и т.п., поскольку все прекрасно видят точки, которые не входят в их области определения. Рассмотрим более содержательные дроби
1.
а) (с + 2)( с - 3 ) = с×с + с×(-3) +2×с +2×(-3) = с² - 3с +2с - 6 =
= с² + ( - 3с + 2с) = с² - с - 6
б) (2а - 1 )( 3а+4 ) = 2а×3а +2а×4 - 1×3а - 1×4 = 6а²+8а-3а-4=
= 6а² + (8а - 3а) - 4 = 6а² + 5а - 4
в) ( 5х-2у )( 4х-у ) = 5х × 4х + 5х × (-у) - 2у × 4х - 2у ×( -у) =
= 20х² - 5ху - 8ху + 2у² = 20х² - 13ху + 2у²
г)
если в условии читать а2 = а×2 = 2а
(а - 2)(а2 - 3а + 6) = а×2а +а×(-3а) +а× 6 - 2×2а -2×(-3а) -2×6 =
= 2а² -3а² +6а -4а +6а -12 = -(3а² -2а²) + (6а-4а+6а) -12 =
= -а² +8а -12
если в условии читать а2 = а²
(а-2)(а² - 3а + 6) = a×a² +a×(-3a) +a×6 -2a² -2×(-3a) -2×6 =
=a³ - 3a² +6a - 2a² + 6a - 12 = a³ - (3a² + 2a²) + (6a+6a) - 12 =
= a³ - 5a² + 12a - 12
2.
a) a( a+3 ) - 2( a+3 ) = ( a + 3) (a - 2)
б) ax -ay +5x - 5y = a× ( x - y) + 5× (x - y) = (x - y)(a + 5)
3.
если в условии читать 2х2 = 2х × 2 = 4х; 4х2 = 4х ×2 = 8х
-0,1x ( 2x2+6 )( 5-4x2 ) = - 0,1х (4х + 6)(5 - 8х) =
= - 0,1х (4х×5 +4х×(-8х) + 6×5 + 6×(-8х) ) =
= - 0,1х (20х - 32х² + 30 - 48х) = - 0,1х (-32х² - 28х + 30 ) =
= - 0,1х × (-32х²) - 0,1х × (- 28х) - 0,1х × 30 =
= 3,2х³ + 2,8х² - 3х
если в условии 2х2 = 2х² ; 4х2 = 4х²
-0.1x( 2х² + 6)( 5 - 4х² ) = - 0,1х (2x²×5 + 2x² × (-4x²) + 6×5 + 6×(-4x²)) =
= - 0.1x (10x² - 8x⁴ + 30 - 24x² ) = - 0.1x (-8x⁴ - 14x² + 30) =
= 0.8x⁵ +1.4x³ - 3x
4.
a) x² - xy - 4x + 4y = x ×x + x×( - y) - 4×x - 4 × (-y) =
= x × (x - y) - 4 × (x - y) = (x - y)( x - 4)
б) думаю, что в условии опечатка, его следует читать так:
ab -ac -bx +cx +c - b = a(b - c) - x(b - c) - 1(b - c) =
= (b - c)(a -x - 1)
2b=c-a
b=c-a / 2