题目
设函数f(x)={2,|x|<1,)0,|x|≥1,).求f[g(x)],g[f(x)].
设函数f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{2,|x|<1,}\\{0,|x|≥1,}\end{array}\right.$g(x)=$\left\{\begin{array}{l}{0,|x|≤2,}\\{1,|x|>2.}\end{array}\right.$求f[g(x)],g[f(x)].
题目解答
答案
解:因为函数f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{2,|x|<1,}\\{0,|x|≥1,}\end{array}\right.$g(x)=$\left\{\begin{array}{l}{0,|x|≤2,}\\{1,|x|>2.}\end{array}\right.$
所以当|x|≤2时,f[g(x)]=f(0)=2,
当|x|>2时,f[g(x)]=f(1)=0,
即f[g(x)]=$\left\{\begin{array}{l}{2,|x|≤2}\\{0,|x|>2}\end{array}\right.$,
当|x|<1时,g[f(x)]=g(2)=0,
当|x|≥1时,g[f(x)]=g(0)=0,
所以g[f(x)]=0.
所以当|x|≤2时,f[g(x)]=f(0)=2,
当|x|>2时,f[g(x)]=f(1)=0,
即f[g(x)]=$\left\{\begin{array}{l}{2,|x|≤2}\\{0,|x|>2}\end{array}\right.$,
当|x|<1时,g[f(x)]=g(2)=0,
当|x|≥1时,g[f(x)]=g(0)=0,
所以g[f(x)]=0.
解析
考查要点:本题主要考查分段函数的复合运算,需要根据内外层函数的定义域分段讨论。
解题核心思路:
- 确定复合顺序:先计算外层函数的输入值,再代入内层函数的结果。
- 分段讨论:根据内层函数的输出结果,结合外层函数的定义域分段,逐段分析最终结果。
破题关键点:
- f[g(x)]:先分析g(x)的取值(0或1),再将这些值代入f(x)中。
- g[f(x)]:先分析f(x)的取值(2或0),再将这些值代入g(x)中。
f[g(x)]的求解
-
分析g(x)的取值:
- 当$|x| \leq 2$时,$g(x) = 0$;
- 当$|x| > 2$时,$g(x) = 1$。
-
将g(x)的值代入f(x):
- 当$g(x) = 0$时,$f(0) = 2$(因为$|0| < 1$);
- 当$g(x) = 1$时,$f(1) = 0$(因为$|1| \geq 1$)。
-
综合结果:
- 当$|x| \leq 2$时,$f[g(x)] = 2$;
- 当$|x| > 2$时,$f[g(x)] = 0$。
g[f(x)]的求解
-
分析f(x)的取值:
- 当$|x| < 1$时,$f(x) = 2$;
- 当$|x| \geq 1$时,$f(x) = 0$。
-
将f(x)的值代入g(x):
- 当$f(x) = 2$时,$g(2) = 0$(因为$|2| \leq 2$);
- 当$f(x) = 0$时,$g(0) = 0$(因为$|0| \leq 2$)。
-
综合结果:
- 无论$f(x)$的值是2还是0,$g[f(x)]$始终为0。