题目
求函数y=sqrt(sinx)+(1)/(sqrt(16-(x)^2))的定义域.
求函数y=$\sqrt{sinx}$+$\frac{1}{\sqrt{16-{x}^{2}}}$的定义域.
题目解答
答案
解:要使原函数与应用,则$\left\{\begin{array}{l}{sinx≥0①}\\{16-{x}^{2}>0②}\end{array}\right.$,
解①得:2kπ≤x≤π+2kπ,k∈Z;
由②得:-4<x<4.
取交集得:-4<x≤-π或0≤x≤π.
∴函数y=$\sqrt{sinx}$+$\frac{1}{\sqrt{16-{x}^{2}}}$的定义域为(-4,-π]∪[0,π].
解①得:2kπ≤x≤π+2kπ,k∈Z;
由②得:-4<x<4.
取交集得:-4<x≤-π或0≤x≤π.
∴函数y=$\sqrt{sinx}$+$\frac{1}{\sqrt{16-{x}^{2}}}$的定义域为(-4,-π]∪[0,π].
解析
考查要点:本题主要考查函数定义域的求解,涉及根号内非负性和分母不为零的条件,同时需要结合三角函数的周期性分析解集。
解题核心思路:
- 分部分分析:分别处理两个部分的条件:$\sqrt{\sin x}$要求$\sin x \geq 0$,$\frac{1}{\sqrt{16-x^2}}$要求$16-x^2 > 0$。
- 求交集:将两个部分的解集取交集,注意结合三角函数的周期性,找到在有限区间$(-4,4)$内的有效解。
破题关键点:
- 周期性分析:$\sin x \geq 0$的解集为$[2k\pi, \pi + 2k\pi]$,需结合$x \in (-4,4)$筛选出有效区间。
- 区间端点:注意$x=-4$和$x=4$不满足$16-x^2 > 0$,因此区间为开区间。
步骤1:分析$\sqrt{\sin x}$的条件
要使根号有意义,需$\sin x \geq 0$。
根据三角函数性质,$\sin x \geq 0$的解集为:
$2k\pi \leq x \leq \pi + 2k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})$
步骤2:分析$\frac{1}{\sqrt{16-x^2}}$的条件
分母根号内需满足$16 - x^2 > 0$,解得:
$-4 < x < 4$
步骤3:求两个条件的交集
需同时满足$\sin x \geq 0$和$-4 < x < 4$。
- 当$k = 0$时,$\sin x \geq 0$的区间为$[0, \pi]$,与$(-4,4)$的交集为$[0, \pi]$。
- 当$k = -1$时,$\sin x \geq 0$的区间为$[-2\pi, -\pi]$,与$(-4,4)$的交集为$(-4, -\pi]$(因$-2\pi \approx -6.28 < -4$)。
综上,定义域为:
$(-4, -\pi] \cup [0, \pi]$