本题主要考查函数的概念与性质。

根据题意得，函数的定义域为，值域为；

A选项，定义域和值域都为，不相同；

B选项，定义域为，值域为，不相同；

C选项，定义域为，值域为，不相同；

D选项，定义域为，值域为，相同；

故本题正确答案为D。