Como encontrar o domínio de definição de funções matemáticas? A faixa de valores admissíveis é ODZ. (2019)

Ao resolver vários problemas, muitas vezes temos que realizar transformações idênticas de expressões. Mas acontece que algum tipo de transformação é permitido em alguns casos, mas não em outros. O DHS fornece uma assistência significativa em termos de monitoramento da admissibilidade das transformações em curso. Vamos nos debruçar sobre isso com mais detalhes.

A essência da abordagem é a seguinte: a ODZ das variáveis ​​para a expressão original é comparada com a ODZ das variáveis ​​para a expressão obtida como resultado da execução de transformações idênticas e, com base nos resultados da comparação, são tiradas as conclusões apropriadas.

Em geral, transformações idênticas podem

  • não afetam a ODZ;
  • levar a uma expansão do DHS;
  • levar a um estreitamento da ODZ.

Vamos explicar cada caso com um exemplo.

Considere a expressão x 2 +x+3·x , a ODZ da variável x para esta expressão é o conjunto R . Agora vamos fazer a seguinte transformação idêntica com esta expressão - vamos trazer termos semelhantes , como resultado, terá a forma x 2 +4 x . Obviamente, a variável ODZ x dessa expressão também é o conjunto R . Assim, a transformação não alterou a ODZ.

Vamos continuar. Tome a expressão x+3/x−3/x . Neste caso, a ODZ é determinada pela condição x≠0 , que corresponde ao conjunto (−∞, 0)∪(0, +∞) . Esta expressão também contém termos semelhantes, após a redução dos quais chegamos à expressão x, para a qual a ODZ é R. O que vemos: como resultado da transformação, a ODZ se expandiu (o número zero foi adicionado à ODZ da variável x para a expressão original).

Resta considerar um exemplo de estreitamento do intervalo de valores admissíveis após transformações. Pegue a expressão . A ODZ da variável x é determinada pela desigualdade (x−1) (x−3)≥0 , adequada para sua solução, por exemplo, como resultado temos (−∞, 1]∪∪; editado por S. A. Telyakovskii - 17- ed. - M.: Educação, 2008. - 240 pp.: ilustrações - ISBN 978-5-09-019315-3.

  • Mordkovitch A. G.Álgebra. 7 ª série. Às 14h Parte 1. Um livro didático para estudantes de instituições educacionais / A. G. Mordkovich. - 17ª ed., add. - M.: Mnemozina, 2013. - 175 p.: il. ISBN 978-5-346-02432-3.
  • Mordkovitch A. G.Álgebra. 8 ª série. Às 14h Parte 1. Um livro didático para estudantes de instituições educacionais / A. G. Mordkovich. - 11ª ed., apagada. - M.: Mnemozina, 2009. - 215 p.: il. ISBN 978-5-346-01155-2.
  • Mordkovitch A. G.Álgebra. 9º ano Às 14h Parte 1. Livro didático para estudantes de instituições educacionais / A. G. Mordkovich, P. V. Semenov. - 13ª edição, Sr. - M.: Mnemosyne, 2011. - 222 p.: il. ISBN 978-5-346-01752-3.
  • Mordkovitch A. G.Álgebra e início da análise matemática. Grau 11. Às 14h Parte 1. Um livro didático para estudantes de instituições educacionais (nível de perfil) / A. G. Mordkovich, P. V. Semenov. - 2ª ed., apagada. - M.: Mnemosyne, 2008. - 287 p.: il. ISBN 978-5-346-01027-2.
  • Álgebra e o início da análise matemática. 10º ano: livro didático. para educação geral instituições: básico e perfil. níveis / [Yu. M. Kolyagin, M.V. Tkacheva, N.E. Fedorova, M.I. Shabunin]; ed. A. B. Zhizhchenko. - 3ª edição. - M.: Iluminismo, 2010.- 368 p. : Illinois - ISBN 978-5-09-022771-1.
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    Vamos começar encontrando domínio de definição da soma de funções. É claro que tal função faz sentido para todos esses valores da variável para os quais todas as funções que compõem a soma fazem sentido. Portanto, não há dúvida sobre a validade da seguinte afirmação:

    Se a função f é a soma de n funções f 1 , f 2 , …, f n , ou seja, a função f é dada pela fórmula y=f 1 (x)+f 2 (x)+…+f n (x ), então o domínio da função f é a interseção dos domínios das funções f 1 , f 2 , …, f n . Vamos escrever como .

    Vamos concordar em continuar usando registros como o último, ou seja, escritos entre colchetes, ou o cumprimento simultâneo de quaisquer condições. Isso é conveniente e naturalmente ressoa com o significado de sistemas.

    Exemplo.

    Dada uma função y=x 7 +x+5+tgx , precisamos encontrar seu domínio.

    Solução.

    A função f é representada pela soma de quatro funções: f 1 é uma função de potência com um expoente de 7 , f 2 é uma função de potência com um expoente de 1 , f 3 é uma função constante e f 4 é uma função tangente.

    Observando a tabela de domínios de definição das funções elementares básicas, encontramos que D(f 1)=(−∞, +∞) , D(f 2)=(−∞, +∞) , D(f 3) =(−∞, +∞) , e o domínio da tangente é o conjunto de todos os números reais, exceto os números .

    O domínio da função f é a intersecção dos domínios das funções f 1 , f 2 , f 3 e f 4 . É bastante óbvio que este é o conjunto de todos os números reais, com exceção dos números .

    Responda:

    conjunto de todos os números reais, exceto .

    Vamos seguir para encontrar domínios do produto de funções. Para este caso, uma regra semelhante vale:

    Se a função f é o produto de n funções f 1 , f 2 , …, f n , ou seja, a função f é dada pela fórmula y=f 1 (x) f 2 (x) ... f n (x), então o domínio da função f é a interseção dos domínios das funções f 1 , f 2 , …, f n . Então, .

    É compreensível, na área indicada todas as funções do produto são definidas e, portanto, a própria função f.

    Exemplo.

    Y=3 arctgx lnx.

    Solução.

    A estrutura do lado direito da fórmula que define a função pode ser considerada como f 1 (x) f 2 (x) f 3 (x) , onde f 1 é uma função constante, f 2 é a função arco tangente, e f 3 é a função logarítmica com base e.

    Sabemos que D(f 1)=(−∞, +∞) , D(f 2)=(−∞, +∞) e D(f 3)=(0, +∞) . Então .

    Responda:

    o domínio da função y=3 arctgx lnx é o conjunto de todos os números reais positivos.

    Vamos nos deter separadamente em encontrar o domínio da função dada pela fórmula y=C·f(x) , onde C é algum número real. É fácil mostrar que o domínio desta função e o domínio da função f coincidem. De fato, a função y=C f(x) é o produto de uma função constante e uma função f . O domínio de uma função constante é o conjunto de todos os números reais, e o domínio da função f é D(f). Então o domínio da função y=C f(x) é , que deveria ser mostrado.

    Assim, os domínios das funções y=f(x) e y=C·f(x) , onde С é algum número real, coincidem. Por exemplo, se o domínio da raiz é , fica claro que D(f) é o conjunto de todos os x do domínio da função f 2 para o qual f 2 (x) está incluído no domínio da função f 1 .

    Nesse caminho, domínio de uma função complexa y=f 1 (f 2 (x)) é a interseção de dois conjuntos: o conjunto de todos os x tais que x∈D(f 2) e o conjunto de todos os tais x para os quais f 2 (x)∈D(f 1). Ou seja, em nossa notação (este é essencialmente um sistema de desigualdades).

    Vamos dar uma olhada em alguns exemplos. No processo, não descreveremos em detalhes, pois isso está além do escopo deste artigo.

    Exemplo.

    Encontre o domínio da função y=lnx 2 .

    Solução.

    A função original pode ser representada como y=f 1 (f 2 (x)) , onde f 1 é um logaritmo com base e, e f 2 é uma função de potência com expoente 2.

    Voltando aos domínios conhecidos de definição das funções elementares básicas, temos D(f 1)=(0, +∞) e D(f 2)=(−∞, +∞) .

    Então

    Então encontramos o domínio de definição da função que precisávamos, é o conjunto de todos os números reais, exceto o zero.

    Responda:

    (−∞, 0)∪(0, +∞) .

    Exemplo.

    Qual é o escopo da função ?

    Solução.

    Essa função é complexa, pode ser considerada como y \u003d f 1 (f 2 (x)) , onde f 1 é uma função de potência com expoente e f 2 é a função arcsine, e precisamos encontrar seu domínio.

    Vamos ver o que sabemos: D(f 1)=(0, +∞) e D(f 2)=[−1, 1] . Resta encontrar a interseção de conjuntos de valores x tais que x∈D(f 2) ef 2 (x)∈D(f 1) :

    Para arcsinx>0, vamos recuperar as propriedades da função arcsine. O arco seno aumenta em todo o domínio de definição [−1, 1] e desaparece em x=0 , portanto, arcsinx>0 para qualquer x do intervalo (0, 1] .

    Voltemos ao sistema:

    Assim, o domínio desejado de definição da função é um meio-intervalo (0, 1] .

    Responda:

    (0, 1] .

    Agora vamos passar para funções gerais complexas y=f 1 (f 2 (…f n (x)))) . O domínio da função f neste caso é encontrado como .

    Exemplo.

    Encontrar o escopo de uma função .

    Solução.

    A função complexa dada pode ser escrita como y \u003d f 1 (f 2 (f 3 (x))), onde f 1 - sin, f 2 - função da raiz do quarto grau, f 3 - lg.

    Sabemos que D(f 1)=(−∞, +∞) , D(f 2)=∪∪/ Modo de acesso: Materiais dos sites www.fipi.ru, www.eg

  • Faixa válida - existe uma solução [recurso eletrônico] / Modo de acesso: rudocs.exdat.com›docs/index-16853.html
  • ODZ - intervalo de valores aceitáveis, como encontrar ODZ [Recurso eletrônico] / Modo de acesso: smartstudents.ru›expressions/odz.html
  • Faixa aceitável: teoria e prática [recurso eletrônico] / Modo de acesso: pandia.ru›text/78/083/13650.php
  • O que é ODZ [recurso eletrônico] / Modo de acesso: www.cleverstudents.ru›odz.html
  • O que é ODZ e como procurá-lo - uma explicação e um exemplo. Recurso eletrônico]/ Modo de acesso: cos-cos.ru›math/82/
  • Anexo 1

    Trabalho prático "ODZ: quando, por que e como?"

    Opção 1

    opção 2

    │х+14│= 2 - 2х

    │3-х│=1 - 3х

    Anexo 2

    Respostas às tarefas do trabalho prático "ODZ: quando, porquê e como?"

    Opção 1

    opção 2

    Resposta: sem raízes

    Resposta: x é qualquer número, exceto x = 5

    9x+ = +27 ODZ: x≠3

    Resposta: sem raízes

    ODZ: x=-3, x=5. Resposta: -3;5.

    y= -diminui,

    y= -aumenta

    Portanto, a equação tem no máximo uma raiz. Resposta: x=6.

    ODZ: → →х≥5

    Resposta: x≥5, x≤-6.

    │х+14│=2-2х ODZ:2-2х≥0, х≤1

    х=-4, х=16, 16 não pertence a ODZ

    Diminui - aumenta

    A equação tem no máximo uma raiz. Resposta: sem raízes.

    0, ODZ: x≥3, x≤2

    Resposta: x≥3, x≤2

    8x+ = -32, ODZ: x≠-4.

    Resposta: sem raízes.

    x=7, x=1. Resposta: sem solução

    Aumentar - diminuir

    Resposta: x=2.

    0 ODZ: x≠15

    Resposta: x é qualquer número, exceto x=15.

    │3-х│=1-3х, ODZ: 1-3х≥0, х≤

    x=-1, x=1 não pertence à ODZ.

    Resposta: x=-1.