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输入计算

通过求解 ax + b ≥ 0,求出 f(x) = √(ax + b) 的定义域。

数学公式

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结果

Domain of f(x) = √(1x + -4)
x ≥ 4
[4, ∞)
临界值 4
方向标识 1
已求解的不等式 1x + -4 ≥ 0

这个计算器能做什么

函数的定义域,指的是能让函数输出实数结果的全部自变量 \(x\) 取值。对于平方根函数 \(f(x) = \sqrt{ax + b}\) 来说,根号内的表达式(即被开方数)必须大于或等于零,因为负数在实数范围内开平方没有意义。本工具会自动为你求解这个条件,并同时用不等式和区间两种形式给出定义域。

使用方法

填入被开方数 \(ax + b\) 中的系数 a 和常数 b。计算器会求解 \(ax + b \ge 0\)。当 \(a\) 为正数时,定义域为 \(x \ge -\frac{b}{a}\);当 \(a\) 为负数时,两边除以负数会使不等号反向,得到 \(x \le -\frac{b}{a}\);当 \(a\) 等于零时,被开方数就只剩常数 \(b\),此时定义域要么是全体实数(\(b \ge 0\)),要么为空集(\(b < 0\))。

公式详解

从 \(ax + b \ge 0\) 出发。两边减去 \(b\),得到 \(ax \ge -b\)。再两边除以 \(a\)——记住,若 \(a\) 为负数则要把不等号方向反过来:当 \(a > 0\) 时为 \(x \ge -\frac{b}{a}\),当 \(a < 0\) 时为 \(x \le -\frac{b}{a}\)。其中 \(-\frac{b}{a}\) 就是被开方数等于零的临界点。

$$\sqrt{ax + b} \;\Rightarrow\; ax + b \ge 0 \;\Rightarrow\; x \ge -\frac{b}{a}$$

数轴显示平方根函数的定义域,从 x 等于负 b 除以 a 处开始
定义域是所有使 \(ax + b\) 非负的 \(x\):从 \(-\frac{b}{a}\) 起向右的阴影射线。

实例演算

以 \(f(x) = \sqrt{2x - 6}\) 为例,此时 \(a = 2\),\(b = -6\)。求解 \(2x - 6 \ge 0\),得到 \(2x \ge 6\),即 \(x \ge 3\)。临界值为 $$-\frac{b}{a} = \frac{6}{2} = 3$$ 所以定义域为 \([3, \infty)\)。

平方根函数曲线的图像,从 x 轴上的一点开始并向右上升
平方根曲线只存在于其起点的右侧,与计算出的定义域一致。

常见问题

为什么被开方数必须非负? 在实数范围内,任何数的平方都不会得到负数,因此 \(\sqrt{\text{负数}}\) 无意义、没有定义。

如果 \(a\) 是负数怎么办? 不等式两边同时除以一个负数时,不等号方向要反过来,于是得到 \(x \le -\frac{b}{a}\),这是一个向左延伸的区间。

临界点本身属于定义域吗? 属于。在 \(x = -\frac{b}{a}\) 处,被开方数恰好等于零,而 \(\sqrt{0} = 0\) 是合法的实数结果,所以临界点包含在定义域内(用闭区间方括号表示)。

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