第一篇:高一上數(shù)學(xué)練習(xí)十三(函數(shù)值域的幾種求法)
高一上數(shù)學(xué)練習(xí)十三(函數(shù)值域的幾種求法)
(1)
一.配方法。如果一個函數(shù)是二次函數(shù)或者經(jīng)過換元可以寫成二次函數(shù)的形式,那么將這個函數(shù)的右邊配方,通過自變量的范圍可以求出該函數(shù)的值域。
1、求函數(shù)y?x??2x的值域
?2x?t,則解:令1?t2x?2(t?0)于是原函數(shù)變?yōu)?/p>
1?t21y??t??(t?1)2?1,?t?0,?y?1,即值域為???,1?。2
2[評注] 形如y?ax?b??d 的函數(shù)均可用此法(換元、配方)求值域。ax2?bx?c22二.判別式法。一個二次分式函數(shù)y?(其中a?d?0)在自變量沒有其它限制時就2dx?ex?f
可以用判別式法去值域。其方法是將等式兩邊同乘以dx
程,方程有實數(shù)解則判別式大于零,得到一個關(guān)于2?ex?f移項整理成一個關(guān)于x的一元二次方y(tǒng)的不等式,解出y的范圍就是函數(shù)的值域。
2、求y?x2?1的值域。
2x??y?0yx?4x?y?3?04,當(dāng) y?0 時,x?R解:;當(dāng) 時,故 ??(?4)2?4y(y?3)?0,解之得?1?y?4;故原函數(shù)的值域為:??1,4?
5的值域 2x2-4x?
3223、求y=解:由函數(shù)關(guān)系式變形、整理,得2yx-4yx+3y-5=0,當(dāng)y=0時,-5=0矛盾,故y≠0;∵x∈R ∴Δ=(-4y)-4·2y(3y-5)≥0,即0≤y≤5,故0<y≤5,函數(shù)的值域為(0,5)
2x?x?1值域
4、求函數(shù)y=x2?x?
1解:∵x2?x?1?(x?1)2?3?3?0,24
4∴函數(shù)的定義域R,原式可化為
整理得(y?1)xy(x2?x?1)?x2?x?1, 2?(y?1)x??y?1?0,1?0,∴(y?1)2-4(y-1)2?0,解得?y?3且 y?1.3若y=1,即2x=0,則x=0; 若y?1,∵?R,即有?
綜上:函數(shù)是值域是{y|
?y?3}.3三.利用函數(shù)的單調(diào)性求值域的方法。如果函數(shù)么就可以利用端點的函數(shù)值來求出值域。
5、、求函數(shù)
y?f(x)在給出的定義域區(qū)間上是嚴(yán)格單調(diào)的,那
f(x)?y?
?x(1?x?4)的值域 x
解:因為函數(shù)
1和y??x都在區(qū)間?1,4? 上單調(diào)遞減,所以函數(shù)f(x)??x在區(qū)間?1,4?xx
上是減函數(shù)。于是
?7?f(4)?f(x)?f(1)即值域為??,0?。
?4?
x2?5x2?
4y?
6、求函數(shù)的值域
y?
解:
x2?5x2?
4?x2?4?
x2?4;令
x
y?t??t?4t在?2,???上單調(diào)易知函數(shù)
y?遞增;故
52所以原函數(shù)的值域為:2,??
?
四、利用重要不等式求函數(shù)值域的方法。對于一些特殊的分式函數(shù)、高于二次的函數(shù)可以利用重要不等式求出函數(shù)的值域。利用基本不等式a?b?2取等號”的條件。
7、求函數(shù)
ab,可求某些函數(shù)的值域與最值,但要注意“全正、定值、y?x2(1?x)(0?x?1)的值域
y?x2(1?x)?
11x?x?2(1?x)34x?x?2(1?x)?[]? 22327
解、因為
當(dāng)且僅當(dāng)x?2(1?x)即x?
x2?3x2?
12?4?時取等號,所以函數(shù)的值域是?0,。
?3?27?
f(x)?
8、求函數(shù)的最值。
f(x)?
解:
x2?3x2?
1?x2?1?
x2?1
?2
2;所以函數(shù)有最小值:22,此時x??1
五、數(shù)形結(jié)合的方法。就是將函數(shù)與圖形有機地結(jié)合起來,利用圖形的直觀性求出函數(shù)的值域。
9、求函數(shù)
y?x2?4?x2?2x?10的值域。
就
是
說
分析:該題的兩個根號實際上可以看作是兩個兩點間的距離公式,也
y
表示的是點
p(x,0)到點A(0,2)的距離與點p(x,0)到點B(?1,?3)的距離之和。而點p(x,0)是x軸上的任意點,因此該題就可以等價轉(zhuǎn)化為一條直線上的點到兩個定點的距離之和的范圍。如圖所示 的任意點到
x軸上。
A、B兩點的距離之和 都大于等于A、B兩點間的距離。所以函數(shù)的值域是
26,??
六、換元法。通過換元我們將生疏的函數(shù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為熟悉函數(shù)結(jié)構(gòu),然后再來求函安息的值域。特別是某些無理函數(shù)的值域常用換元法來求。
10、求函數(shù)
y?2x?3??4x的值域。
?4x
不便于計算,但如果令:t
分析與解:由于題中含有
??4x注意t?0從而得:
13?t213?t2x??y??3?t(t?0)變形得2y??(t?1)2?8(t?0)即:y?(??,4]
42七、部分分離法
適用類型:分式且分子.分母中有相似的項,通過該方法可將原函數(shù)轉(zhuǎn)化為為式。
y?k?f(x)(k為常數(shù))的形
x2?x11:求函數(shù)y?2的值域。
x?x?
1分析與解:觀察分子、分母中均含有
x2?x
項,可利用部分分式法;則有
x2?xx2?x?1?1y?2??1?
x?x?1x2?x?
1(x?)2?
4不妨
令:
131?
3f(x)?(x?)2?,g(x)?(f(x)?0)從而f(x)??,???
24f(x)?4
注意:在本題中若出現(xiàn)應(yīng)排除
?3??1
f(x)?0,因為f(x)作為分母.所以g(x)??故y?0,?4???3,1?
???
'
x2?x?11'
?1?另解:觀察知道本題中分子較為簡單,可令y?,求出的值域,進而可得到y(tǒng)2
2x?xx?x的值域。
x?5x?6的值域
12、求函數(shù)y?
x2?x?6
y
把已知函數(shù)化為函數(shù)
y?
(x?2)(x?3)x?
3??1?6(x?2)
由此可得 y?1∵ x=2時
y??
11即 y??
5x?5x?6的值域為 { y| y?1且 y??1}
∴函數(shù)y?
5x2?x?613、求下列函數(shù)的值域
x2?x
(1)y?2;(2)y?x??2x
x?x?
1解(1)解法1(配方法)
1123
32x?x?1?(x?)??,,而2
244x?x?1
141
?,???y?1??2
3x?x?13
?y?1?
解法2(判別式法)
x2?x2
由y?2,得(y?1)x?(1?y)x?y?0。
x?x?1
?y?1時,x無解,?y?1.又??R,? 必須??(1?y)2?4y(1?y)?0。
?y?1。?y?1,?函數(shù)的值域為??y?1.33
(2)解法1(單調(diào)性)定義域x?,函數(shù)y?x,y??2x
? ?
均在(??,1111]是遞增,故y???2??.2222
解法2(換元法)令
1?t2, ?2x?t,則t?0,且x?2
?y??(t?1)2?1?(t?0),?y?(??,].22214、求函數(shù)y=x2-2mx-1=(x-m)2-m2-1(m為常數(shù)),當(dāng)x?[0,2] 時的值域.解:∵y=x2-2mx-1=(x-m)2-m2-1,頂點為(m,-m2-1),頂點橫標(biāo)為m.若m?0,則函數(shù)在[0,2]上遞增,當(dāng)x=0時,ymin=-1,當(dāng)x=2時,ymax=3-4m;此時函數(shù)的值域是[-1,3-4a].若m?2,則函數(shù)在[0,2]上遞減,當(dāng)x=0時,ymax=-1,當(dāng)x=2時,ymin=3-4m;此時函數(shù)的值域是[3-4m,-1].若0?m?2,則再分成兩個對稱區(qū)間討論(否則最大最小值難確定):
①若0?m?1,則x=m時,ymin=-m2-1,x=2時,ymax=3-4m;此時函數(shù)的值域是[-m2-1,3-4m]; ②若1?m?2,則x=m時,ymin=-a2-1,x=0時,ymax=-1;此時函數(shù)的值域是[-a2-1,-1].
第二篇:求函數(shù)值域的方法
求函數(shù)值域的求法:
①配方法:轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),利用二次函數(shù)的特征來求值;
②逆求法(反求法):通過反解x,用y 來表示,再由 x的取值范圍,通過解不等式,得出 y的取值范圍;
④換元法:通過變量代換轉(zhuǎn)化為能求值域的函數(shù),化歸思想;
⑤三角有界法:轉(zhuǎn)化為只含正弦、余弦的函數(shù),運用三角函數(shù)有界性來求值域;⑥基本不等式法:利用均值不等式公式來求值域;
⑦單調(diào)性法:函數(shù)為單調(diào)函數(shù),可根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求值域。
⑧數(shù)形結(jié)合:根據(jù)函數(shù)的幾何圖形,利用數(shù)型結(jié)合的方法來求值域。
第三篇:求函數(shù)的值域常見類型
求值域的幾種常用方法
(1)觀察法、直接法、配方法、換元法:
對于(可化為)“二次函數(shù)型”的函數(shù)常用配方法,如求函數(shù)y??sin2x?2cosx?4,可變?yōu)閥??sin2x?2cosx?4?(cosx?1)2?2解決
(2)基本函數(shù)法:一些由基本函數(shù)復(fù)合而成的函數(shù)可以利用基本函數(shù)的值域來求,如函數(shù)y?log1(?x2?2x?3)就是利用函數(shù)y?log1u和u??x2?2x?3的值域來求。
(3)判別式法:通過對二次方程的實根的判別求值域。如求函數(shù)y?2x?13?3?的值域[,] x2?2x?222
(4)分離常數(shù)法:常用來求“分式型”函數(shù)的值域。如求函數(shù)y?
(5)利用基本不等式求值域:如求函數(shù)y?3x的值域 x2?42cosx?3的值域,因為 cosx?1
(6)利用函數(shù)的單調(diào)性求求值域:如求函數(shù)y?2x4?x2?2(x?[?1,2])的值域
(7)圖象法:如果函數(shù)的圖象比較容易作出,則可根據(jù)圖象直觀地得出函數(shù)的值域
(8)導(dǎo)數(shù)法――一般適用于高次多項式函數(shù),如求函數(shù)f(x)?2x3?4x2?40x,x?[?3,3]的最小值。(-48)
m,(m>0)的函數(shù),m<0就是單調(diào)函數(shù)了 x
4三種模型:(1)如y?x?,求(1)單調(diào)區(qū)間(2)x的范圍[3,5],求值域(3)x ? [-1,0)?(0,4],求值x(9)對勾函數(shù)法 像y=x+
域
(2)如 y?x?4求(1)[3,7]上的值域(2)單調(diào)遞增區(qū)間(x?0或x?4)x?4,1,(1)求[-1,1]上的值域(2)求單調(diào)遞增區(qū)間 x?3(3)如y?2x?
例1.
1、已知函數(shù)f(x)=-x2+2ax+1-a在0≤x≤1時有最大值2,求a的值。
2、已知y=f(x)=x2-2x+3,當(dāng)x∈[t,t+1]時,求函數(shù)的最大值和最小值。
例2. 設(shè)函數(shù)f(x)?ax3?3x?1(x?R),若對于任意的x???1,1?都有f(x)?0成立,則實數(shù)a的值為
x2?2x?a例
3、已知函數(shù)f(x)? ,x?[1,??).若對任意x?[1,??),f(x)?0恒成立,試求實數(shù)a的取值范圍。x
第四篇:求函數(shù)的值域的常見方法
求函數(shù)的值域的常見方法
王遠征
深圳市蛇口學(xué)校
求函數(shù)的值域是高中數(shù)學(xué)的重點學(xué)習(xí)內(nèi)容,其方法靈活多樣,針對不同的問題情景,要求解題者,選擇合適的方法,切忌思維刻板。本文就已知解析式求函數(shù)的值域,這類問題介紹幾種常用的方法。
一、直接法
函數(shù)值的集合叫做函數(shù)的值域,根據(jù)定義,由函數(shù)的映射法則和定義域,直接求出函數(shù)的值域。
例1. 已知函數(shù)y??x?1??1,x???1,0,1,2?,求函數(shù)的值域。
2解:因為x???1,0,1,2?,而f??1??f?3??3,f?0??f?2??0,f?1???1 所以:y???1,0,3?,注意:求函數(shù)的值域時,不能忽視定義域,如果該例的定義域為x?R,則函數(shù)的值域為?y|y??1?。請體會兩者的區(qū)別。
二、反函數(shù)法
反函數(shù)的定義域就是原函數(shù)的值域,利用反函數(shù)與原函數(shù)的關(guān)系,求原函數(shù)的值域。例2. 求函數(shù)y?1?
x5的值域。2x?1x分析與解:注意到2?0,由原函數(shù)求出用y表示2的關(guān)系式,進而求出值域。由y?1?
x5x2?,得:x2?1因為2?0,所以y?4?0??4?y?1,1?y
值域為:?y|?4?y?1?
三、函數(shù)的單調(diào)性
例3.求函數(shù)y?x?1在區(qū)間x??0,???上的值域。x
分析與解答:任取x1,x2??0,???,且x1?x2,則
f?x1??f?x2??
?x1?x2??x1x2?1?,因為0?x
x1x
2?x2,所以:x1?x2?0,x1x2?0,當(dāng)1?x1?x2時,x1x2?1?0,則f?x1??f?x2?;
當(dāng)0?x1?x2?1時,x1x2?1?0,則f?x1??f?x2?;而當(dāng)x?1時,ymin?2 于是:函數(shù)y?x?
在區(qū)間x??0,???上的值域為[2,??)。x
構(gòu)造相關(guān)函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性求值域。例4:求函數(shù)f?x???x??x的值域。
?1?x?0
分析與解答:因為???1?x?1,而?x與?x在定義域內(nèi)的單調(diào)性
1?x?0?
不一致。現(xiàn)構(gòu)造相關(guān)函數(shù)g?x???x??x,易知g(x)在定義域內(nèi)單調(diào)增。
gmax?g?1??2,gmin?g??1???2,?g?x?2,0?g2?x??2,又f
?x??g2?x??4,所以:2?f2?x??4,2?f?x??2。
四、換元法
對于解析式中含有根式或者函數(shù)解析式較復(fù)雜的這類函數(shù),可以考慮通過換元的方法將
原函數(shù)轉(zhuǎn)化為簡單的熟悉的基本函數(shù)。當(dāng)根式里是一次式時,用代數(shù)換元;當(dāng)根式里是二次式時,用三角換元。
例5.求函數(shù)y?(x?5x?12)(x?5x?4)?21的值域。
95?9?
分析與解答:令t?x2?5x?4??x???,則t??。
42?4?
y?t?t?8??21?t2?8t?21??t?4??5,91?1??9?
當(dāng)t??時,ymin????4??5?8,值域為?y|y?8?
416?16??4?
例6.求函數(shù)y?x?2?x的值域。
分析與解答:令t??x,則x?1?t,t?0,y?1?t2?2t???t?1??
2當(dāng)t?0時,tmax?1?02?2?0?1 所以值域為(??,1]。
例7.求函數(shù)y?x?x?x2?23的值域。分析與解答:由y?x?x?x2?23=x?令x?5?
2?x?5,2cos?,因為2??x?5??0?2?2cos2??0??1?cos??1,??[0,?],則2?x?5=2sin?,于是:y?
??5????
2sin??2cos??5?2sin?????5,???[,],4444??
?
2???
?sin?????1,所以:5?2?y?7。24??
五、配方法
對解析式配方,然后求函數(shù)的值域。此法適用于形如F?x??a?f當(dāng)要注意f?x?的值域。
例8.求函數(shù)y?
?x??b?f?x??c,?2x?x2?3的值域。
?(x?1)2?4,于是:
分析與解答:因為?2x?x?3?0,即?3?x?1,y?
0??(x?1)2?4?4,0?y?2。
1x2?2x?
4例9.求函數(shù)y?在區(qū)間x?[,4]的值域。
4x
?42?x2?2x?4
x???6,分析與解答:由y?配方得:y?x??2????xxx??14
1?x?2時,函數(shù)y?x??2是單調(diào)減函數(shù),所以6?y?18; 4x4
當(dāng)2?x?4時,函數(shù)y?x??2是單調(diào)增函數(shù),所以6?y?7。
x
所以函數(shù)在區(qū)間x?[,4]的值域是6?y?18。
當(dāng)
六、判別式法
把函數(shù)y?f?x?同解變形為關(guān)于的一元二次方程,利用??0,求原函數(shù)的值域,此方法適用與解析式中含有分式和根式。
2x2?2x?
3例10.求函數(shù)y?的值域。
2x?x?
11?3?
分析與解答:因為x?x?1??x????0,原函數(shù)變形為:
2?4?
?y?2?x2??y?2?x??y?3??0(1)
當(dāng)y?2時,求得y?3,所以y?2。
當(dāng)y?2時,因為x?R,所以一元二次方程(1)有實數(shù)根。則:
??0,即:?y?2??4?y?2??y?3??0?2?y?
所以2?y?
10,3
七、基本不等式法
利用重要不等式a?b?2ab,a,b?R?求出函數(shù)的最值而得出值域的方法。此法的題形特征是:當(dāng)解析式是和式時,要求積是定值;當(dāng)解析式是積式時,要求和是定值;為此解答時,常需要對解析式進行恒等變形,具體講要根據(jù)問題本身的特點進行拆項、添項;平方等恒等變形。
??
?x2?30x
例11.求函數(shù)y?的值域。
x?
2?x2?30x646
4??x?32??34?[?x?2??] 分析與解答:y?
x?2x?2x?2
因為分母不為0,即x??2,所以: 當(dāng)x??2時,?x?2??取等號,ymax?18; 當(dāng)x??2時,??x?2??(?當(dāng)且僅當(dāng)?(x?2)??
?2x?2
?x?2?
6464,x?6時,?16,當(dāng)且僅當(dāng)x?2?
x?2x?2
6464)?2??x?2?(?)?16,x?2x?2
64,x??6時,取等號,ymin?50; x?2
值域y?(??,18]?[50,??)
注意:利用重要不等式時,要求f?x??0,且等號要成立。
八、數(shù)形結(jié)合法
當(dāng)函數(shù)解析式具有某種明顯的幾何意義(如兩點間距離,直線的斜率、截距等)或當(dāng)一個函數(shù)的圖象易于作出時,借助幾何圖形的直觀性可求出其值域。例12.如例4求函數(shù)y??x??x的值域。
分析與解答:令u??x,v??x,則u?0,v?0,u?v?2,u?v?y,22
原問題轉(zhuǎn)化為 :當(dāng)直線u?v?y與圓u?v?2在直角坐標(biāo)系uov的第一象限有公
共點時,求直線的截距的取值范圍。
由圖1知:當(dāng)u?v?y經(jīng)過點(0,2)時,ymin?當(dāng)直線與圓相切時,ymax?OD?所以:值域為2?y?2
2;
2OC?
2?
?2。
九.利用函數(shù)的有界性:形如sin??f(y),x2?g(y),sin??1,x2?0可解出Yr 范圍,從而求出其值域或最值。
2x?1
例.求函數(shù)y?x的值域
2?1
[解析]:函數(shù)的有界性
2x?1y?1由y?x得2x?
y?12?1
?22?0,?
y?1
?0?y?1或y??1 y?1
第五篇:高一函數(shù)整理求值域的方法
一.觀察法
通過對函數(shù)定義域、性質(zhì)的觀察,結(jié)合函數(shù)的解析式,求得函數(shù)的值域。
例1求函數(shù)y=3+√(2-3x)的值域。
點撥:根據(jù)算術(shù)平方根的性質(zhì),先求出√(2-3x)的值域。
解:由算術(shù)平方根的性質(zhì),知√(2-3x)≥0,故3+√(2-3x)≥3。
∴函數(shù)的知域為.點評:算術(shù)平方根具有雙重非負性,即:(1)被開方數(shù)的非負性,(2)值的非負性。本題通過直接觀察算術(shù)平方根的性質(zhì)而獲解,這種方法對于一類函數(shù)的值域的求法,簡捷明了,不失為一種巧法。
練習(xí):求函數(shù)y=[x](0≤x≤5)的值域。(答案:值域為:{0,1,2,3,4,5})
二.反函數(shù)法
當(dāng)函數(shù)的反函數(shù)存在時,則其反函數(shù)的定義域就是原函數(shù)的值域。
例2求函數(shù)y=(x+1)/(x+2)的值域。
點撥:先求出原函數(shù)的反函數(shù),再求出其定義域。
解:顯然函數(shù)y=(x+1)/(x+2)的反函數(shù)為:x=(1-2y)/(y-1),其定義域為y≠1的實數(shù),故函數(shù)y的值域為{y∣y≠1,y∈R}。
點評:利用反函數(shù)法求原函數(shù)的定義域的前提條件是原函數(shù)存在反函數(shù)。這種方法體現(xiàn)逆向思維的思想,是數(shù)學(xué)解題的重要方法之一。
練習(xí):求函數(shù)y=(10x+10-x)/(10x-10-x)的值域。(答案:函數(shù)的值域為{y∣y<-1或y>1})
三.配方法
當(dāng)所給函數(shù)是二次函數(shù)或可化為二次函數(shù)的復(fù)合函數(shù)時,可以利用配方法求函數(shù)值域 例3:求函數(shù)y=√(-x2+x+2)的值域。
點撥:將被開方數(shù)配方成完全平方數(shù),利用二次函數(shù)的最值求。
解:由-x2+x+2≥0,可知函數(shù)的定義域為x∈[-1,2]。此時-x2+x+2=-(x-1/2)2+9/4∈[0,9/4]
∴0≤√-x2+x+2≤3/2,函數(shù)的值域是[0,3/2]
點評:求函數(shù)的值域不但要重視對應(yīng)關(guān)系的應(yīng)用,而且要特別注意定義域?qū)χ涤虻闹萍s作用。配方法是數(shù)學(xué)的一種重要的思想方法。
練習(xí):求函數(shù)y=2x-5+√15-4x的值域.(答案:值域為{y∣y≤3})
四.判別式法
若可化為關(guān)于某變量的二次方程的分式函數(shù)或無理函數(shù),可用判別式法求函數(shù)的值域。例4求函數(shù)y=(2x2-2x+3)/(x2-x+1)的值域。
點撥:將原函數(shù)轉(zhuǎn)化為自變量的二次方程,應(yīng)用二次方程根的判別式,從而確定出原函數(shù)的值域。
解:將上式化為(y-2)x2-(y-2)x+(y-3)=0(*)
當(dāng)y≠2時,由Δ=(y-2)2-4(y-2)x+(y-3)≥0,解得:2<x≤10/
3當(dāng)y=2時,方程(*)無解。∴函數(shù)的值域為2<y≤10/3。
點評:把函數(shù)關(guān)系化為二次方程F(x,y)=0,由于方程有實數(shù)解,故其判別式為非負數(shù),可求得函數(shù)的值域。常適應(yīng)于形如y=(ax2+bx+c)/(dx2+ex+f)及y=ax+b±√(cx2+dx+e)的函數(shù)。練習(xí):求函數(shù)y=1/(2x2-3x+1)的值域。(答案:值域為y≤-8或y>0)。
五.最值法
對于閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù)y=f(x),可求出y=f(x)在區(qū)間[a,b]內(nèi)的極值,并與邊界值f(a).f(b)作比較,求出函數(shù)的最值,可得到函數(shù)y的值域。
例5已知(2x2-x-3)/(3x2+x+1)≤0,且滿足x+y=1,求函數(shù)z=xy+3x的值域。
點撥:根據(jù)已知條件求出自變量x的取值范圍,將目標(biāo)函數(shù)消元、配方,可求出函數(shù)的值域。解:∵3x2+x+1>0,上述分式不等式與不等式2x2-x-3≤0同解,解之得-1≤x≤3/2,又x+y=1,將y=1-x代入z=xy+3x中,得z=-x2+4x(-1≤x≤3/2),∴z=-(x-2)2+4且x∈[-1,3/2],函數(shù)z在區(qū)間[-1,3/2]上連續(xù),故只需比較邊界的大小。當(dāng)x=-1時,z=-5;當(dāng)x=3/2時,z=15/4。
∴函數(shù)z的值域為{z∣-5≤z≤15/4}。
點評:本題是將函數(shù)的值域問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值。對開區(qū)間,若存在最值,也可通過求出最值而獲得函數(shù)的值域。
練習(xí):若√x為實數(shù),則函數(shù)y=x2+3x-5的值域為()
A.(-∞,+∞)B.[-7,+∞] C.[0,+∞)D.[-5,+∞)
(答案:D)。
六.圖象法
通過觀察函數(shù)的圖象,運用數(shù)形結(jié)合的方法得到函數(shù)的值域。
例6求函數(shù)y=∣x+1∣+√(x-2)2 的值域。
點撥:根據(jù)絕對值的意義,去掉符號后轉(zhuǎn)化為分段函數(shù),作出其圖象。
解:原函數(shù)化為 -2x+1(x≤1)
y= 3(-1 2x-1(x>2) 它的圖象如圖所示。 顯然函數(shù)值y≥3,所以,函數(shù)值域[3,+∞]。 點評:分段函數(shù)應(yīng)注意函數(shù)的端點。利用函數(shù)的圖象 求函數(shù)的值域,體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的思想。是解決問題的重要方法。 求函數(shù)值域的方法較多,還適應(yīng)通過不等式法、函數(shù)的單調(diào)性、換元法等方法求函數(shù)的值域。 七.單調(diào)法 利用函數(shù)在給定的區(qū)間上的單調(diào)遞增或單調(diào)遞減求值域。 例1求函數(shù)y=4x-√1-3x(x≤1/3)的值域。 點撥:由已知的函數(shù)是復(fù)合函數(shù),即g(x)= -√1-3x,y=f(x)+g(x),其定義域為x≤1/3,在此區(qū)間內(nèi)分別討論函數(shù)的增減性,從而確定函數(shù)的值域。 解:設(shè)f(x)=4x,g(x)= -√1-3x ,(x≤1/3),易知它們在定義域內(nèi)為增函數(shù),從而y=f(x)+g(x)= 4x-√1-3x 在定義域為x≤1/3上也為增函數(shù),而且y≤f(1/3)+g(1/3)=4/3,因此,所求的函數(shù)值域為{y|y≤4/3}。 點評:利用單調(diào)性求函數(shù)的值域,是在函數(shù)給定的區(qū)間上,或求出函數(shù)隱含的區(qū)間,結(jié)合函 數(shù)的增減性,求出其函數(shù)在區(qū)間端點的函數(shù)值,進而可確定函數(shù)的值域。 練習(xí):求函數(shù)y=3+√4-x 的值域。(答案:{y|y≥3}) 八.換元法 以新變量代替函數(shù)式中的某些量,使函數(shù)轉(zhuǎn)化為以新變量為自變量的函數(shù)形式,進而求出值域。 例2求函數(shù)y=x-3+√2x+1 的值域。 點撥:通過換元將原函數(shù)轉(zhuǎn)化為某個變量的二次函數(shù),利用二次函數(shù)的最值,確定原函數(shù)的值域。 解:設(shè)t=√2x+1(t≥0),則 x=1/2(t2-1)。 于是 y=1/2(t2-1)-3+t=1/2(t+1)2-4≥1/2-4=-7/2.所以,原函數(shù)的值域為{y|y≥-7/2}。 點評:將無理函數(shù)或二次型的函數(shù)轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),通過求出二次函數(shù)的最值,從而確定出原函數(shù)的值域。這種解題的方法體現(xiàn)換元、化歸的思想方法。它的應(yīng)用十分廣泛。練習(xí):求函數(shù)y=√x-1 –x的值域。(答案:{y|y≤-3/4} 九.構(gòu)造法 根據(jù)函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征,賦予幾何圖形,數(shù)形結(jié)合。 例3求函數(shù)y=√x2+4x+5+√x2-4x+8 的值域。 點撥:將原函數(shù)變形,構(gòu)造平面圖形,由幾何知識,確定出函數(shù)的值域。 解:原函數(shù)變形為f(x)=√(x+2)2+1+√(2-x)2+2 2作一個長為 4、寬為3的矩形ABCD,再切割成12個單位 正方形。設(shè)HK=x,則ek=2-x,KF=2+x,AK=√(2-x)2+22 ,KC=√(x+2)2+1。 由三角形三邊關(guān)系知,AK+KC≥AC=5。當(dāng)A、K、C三點共 線時取等號。 ∴原函數(shù)的知域為{y|y≥5}。 點評:對于形如函數(shù)y=√x2+a ±√(c-x)2+b(a,b,c均為正數(shù)),均可通過構(gòu)造幾何圖形,由幾何的性質(zhì),直觀明了、方便簡捷。這是數(shù)形結(jié)合思想的體現(xiàn)。 練習(xí):求函數(shù)y=√x2+9 +√(5-x)2+4的值域。(答案:{y|y≥5√2}) 十一.利用多項式的除法 例5求函數(shù)y=(3x+2)/(x+1)的值域。 點撥:將原分式函數(shù),利用長除法轉(zhuǎn)化為一個整式與一個分式之和。 解:y=(3x+2)/(x+1)=3-1/(x+1)。 ∵1/(x+1)≠0,故y≠3。 ∴函數(shù)y的值域為y≠3的一切實數(shù)。 點評:對于形如y=(ax+b)/(cx+d)的形式的函數(shù)均可利用這種方法。 練習(xí):求函數(shù)y=(x2-1)/(x-1)(x≠1)的值域。(答案:y≠2) 十二.不等式法 例6求函數(shù)Y=3x/(3x+1)的值域。 點撥:先求出原函數(shù)的反函數(shù),根據(jù)自變量的取值范圍,構(gòu)造不等式。 解:易求得原函數(shù)的反函數(shù)為y=log3[x/(1-x)],由對數(shù)函數(shù)的定義知 x/(1-x)>0 1-x≠0 解得,0<x<1。 ∴函數(shù)的值域(0,1)。 點評:考查函數(shù)自變量的取值范圍構(gòu)造不等式(組)或構(gòu)造重要不等式,求出函數(shù)定義域,進而求值域。不等式法是重要的解題工具,它的應(yīng)用非常廣泛。是數(shù)學(xué)解題的方法之一。以下供練習(xí)選用:求下列函數(shù)的值域 1.Y=√(15-4x)+2x-5;({y|y≤3}) 2.Y=2x/(2x-1)。(y>1或y<0) 已知函數(shù)F(X)=lg(X^2-mx+3)(m為實數(shù)) (1)函數(shù)F(X)的定義域與值域能否同時為實數(shù)集R?證明你的結(jié)論.(2)是否存在實數(shù)M,使函數(shù)發(fā)F(X)的定義域和值域同時為<1,正無窮),若存在,請求出M值,若不存在,說明理由! 類似上面一題的函數(shù)F(X)= lg(ax^2+2x+1) (1)若F(X)的定義域為R,求實數(shù)a的取值范圍 (2)若F(X)的值域為R,求實數(shù)a的取值范圍 函數(shù)Y=-log以2為底(x^2-ax-a)在區(qū)間(負無窮,-1/2)上是增函數(shù)的充要條件.