分段函数的定义域求解步骤如下:
确定每个分段函数的定义域
对于每个分段,找出使函数解析式有意义的自变量x的取值范围。
例如,对于分式函数,分母不能为零;对于偶次根式,被开方数需要非负;对于对数函数,真数必须大于零。
求各个分段定义域的并集
将所有分段函数的定义域取并集,得到整个分段函数的定义域。
如果定义域有重叠部分,需要考虑这些重叠区间,并找出所有分段共同存在的x值。
特殊情况
如果分段函数的定义域直接给出,则无需重新求解。
对于由多个分段组成的复合分段函数,需要分别求解每个分段的定义域,再取这些定义域的交集。
举例说明:
假设有一个分段函数\( f(x) \)定义如下:
\[ f(x) = \begin{cases}
x^2 & \text{if } x \leq 1 \\
x + 2 & \text{if } 1 < x \leq 3 \\
x - 2 & \text{if } x > 3
\end{cases} \]
求解定义域的步骤为:
1. 对于\( f(x) = x^2 \),当\( x \leq 1 \)时,定义域为\( -\infty, 1 \]。
2. 对于\( f(x) = x + 2 \),当\( 1 < x \leq 3 \)时,定义域为\( (1, 3] \]。
3. 对于\( f(x) = x - 2 \),当\( x > 3 \)时,定义域为\( (3, +\infty) \]。
4. 取这些定义域的并集,得到整个函数的定义域为\( -\infty, 1] \cup (1, 3] \cup (3, +\infty) = \( -\infty, +\infty \)。
需要注意的是,分段函数的值域也是各个分段值域的并集。