相同函数的判断

前言

\(\qquad\)当我们学习了函数的概念之后,很自然就会引出一类题目:如何判断两个函数是不是相同的函数。

函数要素

\(\qquad\)由函数的概念可知:

\(\qquad\)近代定义:设 \(A\)\(B\) 都是非空的数集,\(f:x→y\) 是从 \(A\)\(B\) 的一个对应法则,那么从 \(A\)\(B\) 的映射 \(f:A→B\) 就叫做函数,记作 \(y=f(x)\),其中 \(x∈A\)\(y∈B\),原象的集合 \(A\) 叫做函数 \(f(x)\) 的定义域,象的集合 \(C\) 叫做函数 \(f(x)\) 的值域,显然有\(C\subseteq B\)由于集合 \(B\) 中的元素不要求每一个都有原像的,而集合 \(A\) 中的每一个元素必须都有像,而且必须唯一;\(\quad\)

\(\qquad\)函数的要素有三个:定义域,值域,对应法则最好理解的对应关系可以借助解析式来进行,比如 \(y=2x^2+1\),当然对应关系不止用解析式给出来,也可以用表格或者图像给出;\(\quad\),当一个函数的定义域和对应法则都确定的前提下,其值域也是随之而确定的,故有时候我们也说函数的两要素,即定义域和对应法则。

判断依据

\(\qquad\)这样,我们判断两个函数是否为相同函数时,常常从三要素或者两要素入手,此时还有一个难点,给定的函数的解析式的外形往往不一样,不一样的函数外形不一定就不是相同函数,这是我们容易犯的一个思维定势的错误,如何避免这一错误,涉及到下一步的问题:

函数变形

\(\qquad\)掌握以下常见的数学恒等变形,有助于我们的判断,

\(|x|\Leftrightarrow \left\{\begin{array}{l}x,&x\geqslant 0\\-x,&x<0\end{array}\right.\)

\(\sqrt{x^2}\Leftrightarrow |x|,x\in R\)

\(\left(\sqrt{x}\;\right)^2\Leftrightarrow x,x\geqslant 0\)

\(\log_{a}^{\;b}\)

典例评析

【相同函数的判断】下列各组函数是同一函数的是 【\(\quad\)

\(f(x)=\sqrt{-2x^3}\)\(g(x)=x\sqrt{-2x}\); ② \(f(x)=x\)\(g(x)=\sqrt{x^2}\)

\(f(x)=x^0\)\(g(x)=\cfrac{1}{x^0}\); ④ \(f(x)=x^2-2x-1\)\(g(t)=t^2-2t-1\)

$A.①②$ $B.①③$ $C.③④$ $D.①④$

解析: 对于 ① 中的 \(f(x)=\sqrt{-2x^3}\),由于其定义域应该是 \(-2x^3\geqslant 0\) ,得到 \(x\leqslant 0\),但是其等价的变形应该为

\(f(x)=\sqrt{-2x^3}=\sqrt{-2x\cdot x^2}=|x|\cdot\sqrt{-2x}=-x\sqrt{-2x}\),故两个不是同一函数;

对于 ② 中的 \(g(x)=\sqrt{x^2}=|x|\),故两个不是同一函数;

对于 ③ 中的 \(f(x)=x^0\) 定义域为 \(x\neq 0\) ,应该能简化为 \(f(x)=1\)\(g(x)=\cfrac{1}{x^0}\) 定义域为 \(x\neq 0\) ,应该也能简化为 \(g(x)=1\),故定义域和对应法则都相同,故两个是同一函数;

对应 ④ 中的 \(f(x)=x^2-2x-1\)\(g(t)=t^2-2t-1\),定义域相同,都是\(x\in R\),解析式也相同,故它们是同一函数,而两者不一样的只是自变量的表达形式,这不影响两个函数是否是同一函数;

综上所述,选 \(C\)

相同函数的判断

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