题目
2.求下列函数定义域:f(x)=arccos(x-3)+sqrt(x^2)-1
2.求下列函数定义域:
$f(x)=\arccos(x-3)+\sqrt{x^{2}-1}$
题目解答
答案
1. **确定 $\arccos(x-3)$ 的定义域:**
$-1 \leq x-3 \leq 1$,解得 $2 \leq x \leq 4$。
2. **确定 $\sqrt{x^2-1}$ 的定义域:**
$x^2-1 \geq 0$,解得 $x \geq 1$ 或 $x \leq -1$。
3. **求交集:**
$[2, 4]$ 与 $(-\infty, -1] \cup [1, +\infty)$ 的交集为 $[2, 4]$。
**答案:**
$\boxed{[2, 4]}$
解析
考查要点:本题主要考查复合函数定义域的求解,涉及反三角函数$\arccos$和根式函数$\sqrt{}$的定义域条件,以及集合的交集运算。
解题核心思路:
- 分别求出各部分函数的定义域:$\arccos(x-3)$要求其内部表达式$x-3$的取值范围为$[-1,1]$;$\sqrt{x^2-1}$要求$x^2-1 \geq 0$。
- 求交集:将各部分定义域的解集取公共部分,即同时满足两个条件的$x$值范围。
破题关键点:
- 明确各函数的定义域限制条件,尤其是$\arccos$的输入范围和根式下被开方数的非负性。
- 正确解不等式,并注意区间端点的包含关系。
步骤1:求$\arccos(x-3)$的定义域
$\arccos$函数的定义域要求其输入在$[-1,1]$之间,因此:
$-1 \leq x-3 \leq 1$
解不等式:
- 左侧不等式:$-1 \leq x-3 \Rightarrow x \geq 2$
- 右侧不等式:$x-3 \leq 1 \Rightarrow x \leq 4$
综上,$\arccos(x-3)$的定义域为:
$2 \leq x \leq 4 \quad \text{即} \quad [2, 4]$
步骤2:求$\sqrt{x^2-1}$的定义域
根式下被开方数必须非负:
$x^2 - 1 \geq 0$
解不等式:
- 因式分解:$(x-1)(x+1) \geq 0$
- 解得:$x \geq 1$ 或 $x \leq -1$
因此,$\sqrt{x^2-1}$的定义域为:
$(-\infty, -1] \cup [1, +\infty)$
步骤3:求两个定义域的交集
函数$f(x)$的定义域是两部分定义域的交集:
- $[2, 4]$与$(-\infty, -1] \cup [1, +\infty)$的交集为$[2, 4]$(因为$[2,4]$完全包含在$[1, +\infty)$中)