题目
6.设函数f(x)的定义域为[0,1],g(x)=lnx-1,则f[g(x)]的定义域是 ( )。A. [0,1]B. [0,1)C. (e,e^2)D. [e,e^2]
6.设函数f(x)的定义域为[0,1],g(x)=lnx-1,则f[g(x)]的定义域是 ( )。
A. [0,1]
B. [0,1)
C. $(e,e^{2})$
D. $[e,e^{2}]$
题目解答
答案
D. $[e,e^{2}]$
解析
本题考查复合函数定义域的求解。解题的关键在于理解复合函数定义域的概念,即对于复合函数$f[g(x)]$,$g(x)$的取值范围要在函数$f(x)$的定义域内。
已知函数$f(x)$的定义域为$[0,1]$,这意味着在函数$f(x)$中,自变量$x$的取值范围是$[0,1]$。对于复合函数$f[g(x)]$,此时$g(x)$就相当于$f(x)$中的自变量$x$,所以$g(x)$的取值范围也必须是$[0,1]$,由此可列出关于$x$的不等式,进而求解出$x$的取值范围,即$f[g(x)]$的定义域。
下面进行详细计算:
因为$f(x)$的定义域为$[0,1]$,所以对于$f[g(x)]$,有$0\leqslant g(x)\leqslant 1$。
又已知$g(x)=\ln x - 1$,则$0\leqslant\ln x - 1\leqslant 1$。
- 步骤一:解不等式$\ln x - 1\geqslant 0$
移项可得$\ln x\geqslant 1$,根据对数函数的性质,$\ln x\geqslant\ln e$(因为$\ln e = 1$)。
由于对数函数$y = \ln x$在$(0, +\infty)$上单调递增,所以$x\geqslant e$。 - 步骤二:解不等式$\ln x - 1\leqslant 1$
移项可得$\ln x\leqslant 2$,即$\ln x\leqslant\ln e^2$(因为$\ln e^2 = 2\ln e = 2$)。
同样因为对数函数$y = \ln x$在$(0, +\infty)$上单调递增,所以$x\leqslant e^2$。
综合以上两个步骤,可得$e\leqslant x\leqslant e^2$,即$f[g(x)]$的定义域是$[e,e^{2}]$。