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    函数复合的步骤和函数复合的公式

    发布时间:2020-11-27 16:10:28 作者:冬青好 

      函数复合是把一个函数的输出作为另一个函数的输入:

    20201127160052.png

    意思是:g(f(x))。复合后的函数叫复合函数

    例子:f(x) = 2x+3g(x) = x2

    "x" 只是个位置标志符,为简单起见,在这里我们称之为 "输入":

    f(输入) = 2(输入)+3

    g(输入) = (输入)2

    开始:

    (g º f)(x) = g(f(x))

    先运用 f,然后在结果上运用 g

    20201127160136.png

    如果我们把 f  g 的次序掉转呢?

    (f º g)(x) = f(g(x))

    先运用 g,然后在结果上运用 f

    函数复合

    (f º g)(x) = 2x2+3

      得到不同的结果!所以我们要小心函数的先后次序。

      符号

      函数复合的符号是个小圆圈(或空心圆点):

    (g º f)(x)

    不是个实心圆点:(g · f)(x) 的意思是相乘

      与自己复合
      你甚至可以把函数与自己复合!

    例子:f(x) = 2x+3  (f º f)(x) = f(f(x))

      先运用 f,然后在结果上运用 f

    函数复合

    (f º f)(x) = 2(2x+3)+3 = 4x + 9

      不用画图也可以解:

    (f º f)(x) = f(f(x))
      = f(2x+3)
      = 2(2x+3)+3
      = 4x + 9

      定义域

        定义域与值域图

     

      相当容易!但有一点复杂的是,你要考虑函数的定义域

    定义域是函数所有输入值的集.

    函数要可以运用在所有的输入上,所以你要自己决定用正确的定义域!

     

     例子:√x(x 的平方根)的定义域

      负数是没有平方根的(除非用虚数,但在这里我们不用),所以定义域不能包括负数:

    √x 的定义域是所有非负实数

      在实数直线上像这样:

    零以上

      用集合建构式符号表达就是:

    { x的成员reals | x ≥ 0}

      用区间符号表达就是:

    [0,+∞)

      定义域一定要正确,不然结果就会有问题了!

      复合函数的定义域
      两个定义域都要正确(符合函数和第一个函数)。

      例如,(g º f)(x) = g(f(x)):

      f(x) 的定义域要正确,
      g(x) 的定义域也要正确

    例子:f(x) = √x and g(x) = x2

      f(x) = √x 的定义域是所有非负实数

      g(x) = x2 的定义域是所有实数

      复合函数是:

    (g º f)(x) = g(f(x))
      = (√x)2
      = x

      通常 "x" 的定义域是所有实数 ,但因为在这里它是个复合函数,所以我们也要考虑 f(x) 的定义域

      因此,这个复合函数的定义域是所有非负实数,

      为什么要考虑两个定义域?
      想象函数是机器,第一个函数用火烧一个洞(只能在金属上烧),第二个函数把洞钻大一点(可以钻木头或金属):

    20201127160828.png

    火

    你看到最后结果是的钻出来的洞,所以你可能以为这个复合机器用在木头金属上都可以。

    但是,如果你把木头放进 g º f 这个复合机器里,第一个函数 f 就会把木头烧掉!

      所以 "机器里面" 的运作是重要的。

      分解函数,你也可以反过来把一个函数分解成几个函数的复合。

    例子: (x+1/x)2

    这个函数可以是几个函数的复合:

    f(x) = x + 1/x

    g(x) = x2

    结果是:

    (g º f)(x) = g(f(x))
      = g(x + 1/x)
      = (x + 1/x)2

      有时这个方法可以帮助我们简化一个复杂的函数。

      总括
      "函数复合" 是把一个函数的输出作为另一个函数的输入。
      (g º f)(x) = g(f(x)), 先运用 f(),然后运用 g()
      一定要符合第一个函数的定义域
      有一些函数可以被分解成两个或以上比较简单的函数。

    更新:20210423 104222     


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