1.函数f(x)=arcsin(2x-1)+sqrt(4-x^2)的定义域为().(3分)A. [-2,2]B. [0,2]C. [0,1]D. [-1,1]
A. [-2,2]
B. [0,2]
C. [0,1]
D. [-1,1]
题目解答
答案
解析
本题考查函数定义域的求解,解题的关键在于分别确定$\arcsin(2x - 1)$与$\sqrt{4 - x^2}$有意义的条件,然后取它们的交集。
步骤一:确定$\arcsin(2x - 1)$有意义的条件
对于反正弦函数$y = \arcsin u$,其定义域为$-1\leqslant u\leqslant 1$。
在函数$f(x)=\arcsin(2x - 1)$中,令$u = 2x - 1$,则有$-1\leqslant 2x - 1\leqslant 1$。
解不等式$-1\leqslant 2x - 1$:
$-1 + 1\leqslant 2x - 1 + 1$,即$0\leqslant 2x$,两边同时除以$2$,得到$0\leqslant x$。
解不等式$2x - 1\leqslant 1$:
$2x - 1 + 1\leqslant 1 + 1$,即$2x\leqslant 2$,两边同时除以$2$,得到$x\leqslant 1$。
所以$\arcsin(2x - 1)$有意义的条件是$0\leqslant x\leqslant 1$。
步骤二:确定$\sqrt{4 - x^2}$有意义的条件
对于二次根式$y = \sqrt{u}$,其定义域为$u\geqslant 0$。
在函数$f(x)=\sqrt{4 - x^2}$中,令$u = 4 - x^2$,则有$4 - x^2\geqslant 0$。
将不等式变形为$x^2 - 4\leqslant 0$,根据平方差公式$a^2 - b^2 = (a + b)(a - b)$,可得$(x + 2)(x - 2)\leqslant 0$。
令$(x + 2)(x - 2)=0$,则$x + 2 = 0$或$x - 2 = 0$,解得$x = -2$或$x = 2$。
根据二次函数$y = (x + 2)(x - 2)=x^2 - 4$的图像性质(二次项系数大于$0$,图像开口向上),不等式$(x + 2)(x - 2)\leqslant 0$的解集为$-2\leqslant x\leqslant 2$。
步骤三:求两个条件的交集
因为函数$f(x)=\arcsin(2x - 1)+\sqrt{4 - x^2}$的定义域是$\arcsin(2x - 1)$与$\sqrt{4 - x^2}$定义域的交集,所以取$0\leqslant x\leqslant 1$与$-2\leqslant x\leqslant 2$的交集,可得$0\leqslant x\leqslant 1$。