题目
函数 f(x) = (x-1)/(ln x) + sqrt(16-x^2) 的定义域( )A. (0,4)B. [1,4]C. (1,4)D. [0,4)
函数 $f(x) = \frac{x-1}{\ln x} + \sqrt{16-x^2}$ 的定义域( ) A. (0,4) B. [1,4] C. (1,4) D. [0,4)
题目解答
答案
我们来分析函数:
$$
f(x) = \frac{x-1}{\ln x} + \sqrt{16 - x^2}
$$
要求函数的**定义域**,即找出所有使得函数有意义的实数 $ x $。
---
### 第一步:分析各部分的定义域
函数由两个部分组成:
1. **分式部分:** $\frac{x-1}{\ln x}$
2. **根号部分:** $\sqrt{16 - x^2}$
我们分别分析它们的定义域,然后取**交集**。
---
### 一、分式部分:$\frac{x-1}{\ln x}$
这个分式要**有意义**,需要满足两个条件:
- **分母不能为零**,即 $\ln x \ne 0$
- **对数函数 $\ln x$ 有定义**,即 $x > 0$
所以:
- $x > 0$
- $\ln x \ne 0 \Rightarrow x \ne 1$
因此,分式部分的定义域是:
$$
x \in (0, 1) \cup (1, +\infty)
$$
---
### 二、根号部分:$\sqrt{16 - x^2}$
根号下的表达式必须**非负**,即:
$$
16 - x^2 \ge 0 \Rightarrow x^2 \le 16 \Rightarrow -4 \le x \le 4
$$
所以,根号部分的定义域是:
$$
x \in [-4, 4]
$$
---
### 三、取交集
我们要求两个部分同时有意义,所以取它们的交集:
- 分式部分:$(0, 1) \cup (1, +\infty)$
- 根号部分:$[-4, 4]$
交集为:
$$
(0, 1) \cup (1, 4]
$$
注意:在 $x = 4$ 时,根号下是 0,没问题;但分式部分在 $x = 1$ 时分母为 0,不合法。
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### 最终答案:
$$
\boxed{(0, 1) \cup (1, 4]}
$$
这个区间不在选项中,我们来检查选项:
- A. (0,4) ❌(包含 $x = 1$,但分式在 $x = 1$ 无定义)
- B. [1,4] ❌(包含 $x = 1$,但分式在 $x = 1$ 无定义)
- C. (1,4) ❌(不包含 $x = 4$,但 $x = 4$ 是合法的)
- D. [0,4) ❌(包含 $x = 0$,但 $\ln x$ 在 $x = 0$ 无定义)
**没有一个选项完全匹配我们求出的定义域**,但如果我们考虑选项中最接近的,最合理的答案是:
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### 最接近正确答案的选项是:
$$
\boxed{\text{C. } (1,4)}
$$
虽然它没有包含 $x = 4$,但其他选项都包含了非法点(如 $x = 0$ 或 $x = 1$)。所以如果必须从选项中选一个最合理的,选 **C**。
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### 最终答案:$\boxed{C}$
解析
考查要点:本题主要考查函数定义域的求解,涉及分式和根号的复合条件。
解题思路:
- 分式部分:分母不能为零,且对数函数$\ln x$要求$x > 0$;
- 根号部分:被开方数必须非负;
- 取交集:两个部分同时有意义的$x$值范围。
关键点:注意分式部分在$x=1$处无定义,根号部分在$x=4$处合法。
分式部分$\frac{x-1}{\ln x}$的定义域
- 分母不为零:$\ln x \neq 0 \Rightarrow x \neq 1$;
- 对数函数定义域:$x > 0$。
综上,分式部分定义域为:
$x \in (0, 1) \cup (1, +\infty)$
根号部分$\sqrt{16 - x^2}$的定义域
- 被开方数非负:$16 - x^2 \geq 0 \Rightarrow x \in [-4, 4]$。
取交集
- 分式部分:$(0, 1) \cup (1, +\infty)$
- 根号部分:$[-4, 4]$
交集为:
$(0, 1) \cup (1, 4]$
选项分析
- A. (0,4):包含$x=1$(分式无定义);
- B. [1,4]:包含$x=1$(分式无定义);
- C. (1,4):不包含$x=4$(但$x=4$合法),且排除$x=1$;
- D. [0,4):包含$x=0$($\ln 0$无定义)。
最合理选项为C,尽管它未包含$x=4$,但其他选项均包含非法点。