有一類所謂的複合函數問題,尤其令人撓頭.示例如下:
你聽過複合材料,複合型人才,什麼叫“複合函數”呢?
以本題為例,函數f(x)是對數函數嗎?
不是,隻是有點像.
是二次函數嗎?
也不是.
我們無法把它歸為學過的基本函數之一.但是,它和我們學過的對數函數、二次函數有部分相似的地方.
通俗地講,u是一座橋梁,或者說是一個中間人,通過它,y和x建立了對應關系.
把一個複雜的函數看成由兩個簡單函數複合而成(本題對數函數和二次函數都是我們熟悉的,方便研究它們的性質),體現了數學的轉化與化歸思想----即把一個陌生的問題轉化為熟悉的問題來處理.
下面給出複合函數的高大上的定義.
比如,上面這個例子
童鞋們比較困惑的可能是内層函數、外層函數、複合函數的自變量、函數值是一樣的嗎?
外層函數 |
y=f(u) |
以u為自變量 |
以y為函數值 |
内層函數 |
u=g(x) |
以x為自變量 |
以u為函數值 |
複合函數 |
y=f(g(x)) |
以x為自變量 |
以y為函數值 |
細心的讀者一定會發現:u充當了外層函數的自變量,也充當了内層函數的函數值.
為了解決本題,需要說說複合函數的單調性規律,這就是大家熟知的“同增異減”規律.
外層函數 |
内層函數 |
複合函數(原函數) |
增函數 |
增函數 |
增函數 |
減函數 |
減函數 |
增函數 |
增函數 |
減函數 |
減函數 |
減函數 |
增函數 |
減函數 |
也就是說,如果外層函數和内層函數單調性相同,則原函數單調遞增;
如果外層函數和内層函數單調性相反,則原函數單調遞減.(為表述簡潔,單調性的描述沒有說“在某某區間上”,童鞋們自己要體會到)
我把這個規律概括為“家和萬事興”--------内層、外層都是家庭的成員,不在乎它們自個兒是升遷還是降職,隻要意見一緻,保持團結,這個家庭就是蒸蒸日上的.
回到本題.
外層函數是對數函數,單調性由a确定,a與1的大小關系未知,需要分類讨論.
内層函數是二次函數,單調性由開口方向、對稱軸和定義域共同決定,也需要分類讨論.
畫出内層函數的草圖,研究其為增函數的條件.
僅僅這樣還是不夠的.這裡的易錯點在于,容易忽略外層函數定義域的要求,即必須保證u>0.
再次強調,不要忽略真數部分恒為正數的前提條件.
下面讨論0<a<1的情況.
答案選B.
小結:對數型複合函數單調性處理辦法
把複合函數拆為常見函數,熟悉常見函數的單調性規律;
單調性規律:同增異減,也稱為“家和萬事興”;
必須确保真數部分始終為正數.
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