一、定義域是函式y=f(x)中的自變數x的範圍。
求函式的定義域需要從這幾個方面入手:
(1)分母不為零
(2)偶次根式的被開方數非負。
(3)對數中的真數部分大於0。
(4)指數、對數的底數大於0,且不等於1
(5)y=tanx中x≠kπ+π/2;y=cotx中x≠kπ等等。
( 6 )中x
二、值域是函式y=f(x)中y的取值範圍。
常用的求值域的方法: (1)直接法 (2)圖象法(數形結合3)函式單調性法
(4)配方法 (5)換元法 (包括三角換元) (6)反函式法(逆求法)
(7)分離常數法 (8)判別式法9)復合函式法
(10)不等式法 (11)平方法等等
這些解題思想與方法貫穿了高中數學的始終。
三、典例解析
1、定義域問題
例1 求下列函式的定義域:
①;②;③
解:①∵x-2=0,即x=2時,分式無意義,
而時,分式有意義,∴這個函式的定義域是.
②∵3x+2<0,即x<-時,根式無意義,
而,即時,根式才有意義,
∴這個函式的定義域是.
③∵當,即且時,根式和分式同時有意義,
∴這個函式的定義域是
另解:要使函式有意義,必須:
例2 求下列函式的定義域:
⑤ 解:①要使函式有意義,必須: 即:
∴函式的定義域為:
②要使函式有意義,必須:
∴定義域為:
③要使函式有意義,必須:
∴函式的定義域為:
④要使函式有意義,必須
∴定義域為:
⑤要使函式有意義,必須:
即 x< 或 x> ∴定義域為:
例3 若函式的定義域是r,求實數a 的取值範圍
解:∵定義域是r,∴
∴例4 若函式的定義域為[1,1],求函式的定義域
解:要使函式有意義,必須:
∴函式的定義域為:
例5 已知f(x)的定義域為[-1,1],求f(2x-1)的定義域。
分析:法則f要求自變數在[-1,1]內取值,則法則作用在2x-1上必也要求2x-1在 [-1,1]內取值,即-1≤2x-1≤1,解出x的取值範圍就是復合函式的定義域;或者從位置上思考f(2x-1)中2x-1與f(x)中的x位置相同,範圍也應一樣,∴-1≤2x-1≤1,解出x的取值範圍就是復合函式的定義域。
(注意:f(x)中的x與f(2x-1)中的x不是同乙個x,即它們意義不同。)
解:∵f(x)的定義域為[-1,1],
∴-1≤2x-1≤1,解之0≤x≤1,
∴f(2x-1)的定義域為[0,1]。
例6已知已知f(x)的定義域為[-1,1],求f(x2)的定義域。
答案:-1≤x2≤1 x2≤1-1≤x≤1
練習:設的定義域是[3,],求函式的定義域
解:要使函式有意義,必須: 得:
∵≥0∴ 函式的定域義為:
例7已知f(2x-1)的定義域為[0,1],求f(x)的定義域
因為2x-1是r上的單調遞增函式,因此由2x-1, x∈[0,1]求得的值域[-1,1]是f(x)的定義域。
已知f(3x-1)的定義域為[-1,2),求f(2x+1)的定義域。)
(提示:定義域是自變數x的取值範圍)
練習:已知f(x2)的定義域為[-1,1],求f(x)的定義域
若的定義域是,則函式的定義域是 ( )
已知函式的定義域為a,函式的定義域為b,則
a. b.b
2、求值域問題
利用常見函式的值域來求(直接法)
一次函式y=ax+b(a0)的定義域為r,值域為r;
反比例函式的定義域為,值域為;
二次函式的定義域為r,
當a>0時,值域為{};當a<0時,值域為{}.
例1 求下列函式的值域
① y=3x+2(-1x1
③(記住影象
解:①∵-1x1,∴-33x3,
∴-13x+25,即-1y5,∴值域是[-1,5]
②略③ 當x>0,∴=,
當x<0時, =-
∴值域是[2,+).(此法也稱為配方法)
函式的影象為:
二次函式在區間上的值域(最值):
例2 求下列函式的最大值、最小值與值域:
③; ④;
解:∵,∴頂點為(2,-3),頂點橫座標為2.
①∵拋物線的開口向上,函式的定義域r,
∴x=2時,ymin=-3 ,無最大值;函式的值域是.
②∵頂點橫座標2 [3,4],
當x=3時,y= -2;x=4時,y=1;
∴在[3,4]上, =-2, =1;值域為[-2,1].
③∵頂點橫座標2 [0,1],當x=0時,y=1;x=1時,y=-2,
∴在[0,1]上, =-2, =1;值域為[-2,1].
④∵頂點橫座標2 [0,5],當x=0時,y=1;x=2時,y=-3, x=5時,y=6,
∴在[0,1]上, =-3, =6;值域為[-3,6].
注:對於二次函式,
⑴若定義域為r時,
①當a>0時,則當時,其最小值;
②當a<0時,則當時,其最大值.
⑵若定義域為x [a,b],則應首先判定其頂點橫座標x0是否屬於區間[a,b].
①若 [a,b],則是函式的最小值(a>0)時或最大值(a<0)時,
再比較的大小決定函式的最大(小)值.
②若 [a,b],則[a,b]是在的單調區間內,只需比較的大小即可決定函式的最大(小)值.
注:①若給定區間不是閉區間,則可能得不到最大(小)值;
②當頂點橫座標是字母時,則應根據其對應區間特別是區間兩端點的位置關係進行討論.
練習:1、求函式y=3+√(2-3x)的值域
解:由算術平方根的性質,知√(2-3x)≥0,
故3+√(2-3x)≥3。
函式的值域為 .
2、求函式的值域
解:對稱軸
例3 求函式y=4x-√1-3x(x≤1/3)的值域。
解:法一:(單調性法)設f(x)=4x,g(x)= -√1-3x ,(x≤1/3),易知它們在定義域內為增函式,從而y=f(x)+g(x)= 4x-√1-3x
在定義域為x≤1/3上也為增函式,而且y≤f(1/3)+g(1/3)=4/3,因此,
所求的函式值域為{y|y≤4/3}。
小結:利用單調性求函式的值域,是在函式給定的區間上,或求出函式隱含的區間,結合函式的增減性,求出其函式在區間端點的函式值,進而可確定函式的值域。
練習:求函式y=3+√4-x 的值域。(答案:{y|y≥3})
法二:換元法(下題講)
例4 求函式的值域
解:(換元法)設,則
點評:將無理函式或二次型的函式轉化為二次函式,通過求出二次函式的最值,從而確定出原函式的值域。這種解題的方法體現換元、化歸的思想方法。它的應用十分廣泛。
練習:求函式y=√x-1 –x的值域。(答案:{y|y≤-3/4}
例5 (選)求函式的值域
解:(平方法)函式定義域為:
例6 (選不要求)求函式的值域
解:(三角換元法設
小結:(1)若題目中含有,則可設
(2)若題目中含有則可設,其中
(3)若題目中含有,則可設,其中
(4)若題目中含有,則可設,其中
(5)若題目中含有,則可設
其中例7 求的值域
解法一:(圖象法)可化為如圖,
觀察得值域
解法二:(零點法)畫數軸利用可得。
解法三:(選)(不等式法)
同樣可得值域
練習:的值域呢三種方法均可)
例8 求函式的值域
解:(換元法)設,則原函式可化為
例9求函式的值域
解:(換元法)令,則
由指數函式的單調性知,原函式的值域為
例10 求函式的值域
解:(圖象法)如圖,值域為
例11 求函式的值域
解法一:(逆求法)
解法二:(分離常數法)由,可得值域
小結:已知分式函式,如果在其自然定義域(代數式自身對變數的要求)內,值域為;如果是條件定義域(對自變數有附加條件),採用部分分式法將原函式化為,用復合函式法來求值域。
例12 求函式的值域
解法一:(逆求法)
小結:如果自變數或含有自變數的整體有確定的範圍,可採用逆求法。
解法二:(換元法)設 ,
則練習:y=;(y∈(-1,1)).
例13 函式的值域
解法一:(逆求法)
解法二:(換元法)設,則
解法三:(判別式法)原函式可化為
1) 時不成立
2) 時,
綜合1)、2)值域
解法四:(三角換元法)設,則
原函式的值域為
例14 求函式的值域
解法一:(判別式法)化為
1)時,不成立
2)時,得
綜合1)、2)值域
解法二:(復合函式法)令,則
所以,值域
例15 函式的值域
解法一:(判別式法)原式可化為
解法二:(不等式法)1)當時,
2) 時,
綜合1)2)知,原函式值域為
例16 (選) 求函式的值域
解法一:(判別式法)原式可化為
解法二:(不等式法)原函式可化為
當且僅當時取等號,故值域為
例17 (選) 求函式的值域
解:(換元法)令,則原函式可化為。。。
小結:已知分式函式,如果在其自然定義域內可採用判別式法求值域;如果是條件定義域,用判別式法求出的值域要注意取捨,或者可以化為
(選)的形式,採用部分分式法,進而用基本不等式法求出函式的最大最小值;如果不滿足用基本不等式的條件,轉化為利用函式的單調性去解。
練習:1 、;
解:∵x0,,∴y11.
另外,此題利用基本不等式解更簡捷: (或利用對勾函式影象法)
2 、03 、求函式的值域
函式定義域 值域求法總結
一 定義域是函式y f x 中的自變數x的範圍。求函式的定義域需要從這幾個方面入手 1 分母不為零 2 偶次根式的被開方數非負。3 對數中的真數部分大於0。4 指數 對數的底數大於0,且不等於1 5 y tanx中x k 2 y cotx中x k 等等。6 中x 二 值域是函式y f x 中y的取值...
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