题目
4.确定下列初等函数的存在域:-|||-(1) =sin (sin x) ;-|||-(2) =lg (lg x) ;-|||-(3) =arcsin (lg dfrac (x)(10)) ;-|||-(4) =lg (arcsin dfrac (x)(10)) .

题目解答
答案


解析
考查要点:本题主要考查复合函数的存在域(定义域)求解,涉及三角函数、对数函数、反三角函数的复合应用。
解题思路:
- 逐层分析:从外层函数开始,确定内层函数的输出范围需满足外层函数的定义域要求。
- 递推约束:将外层函数的定义域限制转化为对内层函数的输入限制,再递推求解最外层变量的范围。
关键点:
- 正弦函数定义域为全体实数,但其值域为$[-1,1]$;
- 对数函数要求真数大于$0$;
- 反正弦函数$\arcsin x$定义域为$[-1,1]$,值域为$[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]$;
- 复合函数的嵌套关系需逐层拆解,逐步求解。
(1) $y = \sin(\sin x)$
外层函数$\sin u$的定义域为$\mathbb{R}$,因此内层函数$\sin x$只需存在,即$x \in \mathbb{R}$。
结论:存在域为$(-\infty, +\infty)$。
(2) $y = \lg(\lg x)$
- 内层函数$\lg x$存在:$x > 0$;
- 外层函数$\lg u$要求$u > 0$,即$\lg x > 0$,解得$x > 1$。
结论:存在域为$(1, +\infty)$。
(3) $y = \arcsin\left(\lg \dfrac{x}{10}\right)$
- 内层函数$\lg \dfrac{x}{10}$存在:$\dfrac{x}{10} > 0 \Rightarrow x > 0$;
- 外层函数$\arcsin u$要求$u \in [-1, 1]$,即:
$-1 \leq \lg \dfrac{x}{10} \leq 1.$ - 解不等式:
- $\lg \dfrac{x}{10} \geq -1 \Rightarrow \dfrac{x}{10} \geq 10^{-1} \Rightarrow x \geq 1$;
- $\lg \dfrac{x}{10} \leq 1 \Rightarrow \dfrac{x}{10} \leq 10^1 \Rightarrow x \leq 100$。
结论:存在域为$[1, 100]$。
(4) $y = \lg\left(\arcsin \dfrac{x}{10}\right)$
- 内层函数$\arcsin \dfrac{x}{10}$存在:$\dfrac{x}{10} \in [-1, 1] \Rightarrow x \in [-10, 10]$;
- 外层函数$\lg u$要求$u > 0$,即$\arcsin \dfrac{x}{10} > 0$。
- $\arcsin t > 0$当且仅当$t \in (0, 1]$,因此$\dfrac{x}{10} \in (0, 1] \Rightarrow x \in (0, 10]$。
结论:存在域为$(0, 10]$。
- $\arcsin t > 0$当且仅当$t \in (0, 1]$,因此$\dfrac{x}{10} \in (0, 1] \Rightarrow x \in (0, 10]$。