微積分之第二坑:函數定義域缺失
微積分學習中除了對於抽象函數重視不夠導致對函數的內涵和外延無法弄清楚造成後續很多概念產生混淆之外,最為低級的「坑」則是不關注函數的定義域。我們知道在中學期間學習的都是基本初等函數:常數函數、冪函數、對數函數、指數函數、三角函數和反三角函數,這些函數的定義域都是自然定義域,大家都很清楚,而對於初等函數來說,則增加了函數的四則運算和複合運算,這需要對和函數、差函數以及其他關於函數的四則運算、混合運算構成的新的函數的自變量的範圍進行界定,也就是求定義域。在大學期間,數學老師總是認為學生們在中學學過如何求這些新函數的定義域,而事實上學生並不會,這使得在後面極限、微分、導數,尤其是積分中因為定義域出現很多問題。大家想,函數的兩個要素是:對應法則和定義域,如果定義域都判斷不出來,基本上就意味著無法學習關於函數的知識了。
我按照對應法則的運算把求定義域分為5種情況: