分段函數的複合函數要怎麼求(1)
聲明:本文為原創文章,首發於微分公眾號「湖心亭記」
相關鏈接分段函數的複合函數要怎麼求(2)
求分段函數的複合函數,這是考研高數中的一個重要考點。專升本的高數不考這個。因此專升本考試的考生可略過。今天我們就來詳細說一下這樣的題目應該怎麼做。
有的老師會給大家提供用幾何方法(數形結合方法來做)。但是我個人是不太喜歡畫圖的。一個是因為分段函數畫圖有時候容易畫圖,一個是因為畫圖的方法不好形成具體的做題步驟。所以我介紹的是用代數的方法來做的。
首先題目類型是:f(x)和g(x)是兩個分段函數f[g(x)]
我們的解題方法是:依據f(x)中的x的範圍,求出g(x)在該範圍下的表達式和對應自變數的範圍,然後回代替換即可。
好了,廢話不多說,我們先看一個例子。
例1 設 , ,求
解析:(1)我們先寫出 的表達式。這種寫法要記住,形成格式。如下
(2)下面我的目標就是要把上式中的 替換成具體的關於x的表達式,後面的範圍也替換成具體的x的範圍。所以我們的思路自然而然的是要尋找 和 下的具體的x的表達式和範圍了。顯然要分類討論。
如下:
當 時
① 當x<0
故此時 ,且
② 當
故 ,且
當 時
① 當x<0
故此時 ,且
② 當
或
故 ,且
(3)好了,具體的範圍和表達式都求出來了。我們來做個總結如下
因此有 時
時
(4)按照我們的總結進行回代到(1)中的式子,如下
因此有
整理後如下
===================================
所以大家可以看到,嚴格遵循以上的四個步驟,邏輯嚴密,而且絕不會出錯。是不是顯得題目其實也簡單許多啊。
下面再舉一道例題,我就不詳細解出每一步的思路意圖了。直接給步驟答案,讓大家再體會一下分段函數求複合函數的解法。如下。
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