例析求函式值域的方法
曲靖市民族中學張小瓊
求函式的值域常和求函式的最值問題緊密相關,是高中數學的重點和難點。注意:求值域要先求定義域。雖然沒有固定的方法和模式,但常用的方法有:
一、直接法:從自變數的範圍出發,推出的取值範圍。
例1:求函式的值域。
解:∵,∴,
∴函式的值域為。
二、影象法:對於二次函式在給定區間求值域問題,一般採用影象法。
例2:求函式()的值域。(開口方向;區間與對稱軸的關係)
三、中間變數法:函式式中含有可以確定範圍的代數式。
例3:求函式的值域。
解:由函式的解析式可以知道,函式的定義域為(定義域優先原則),對函式進行變形可得
,∵,(特殊情況優先原則)∴(,),
∴,∴,
∴函式的值域為
例4:求y= (1≤x≤3)的值域。
解:y= x=
∵1≤x≤3 ∴1≤≤3 (怎麼求解?) y∈[,]
四、分離常數法:分子、分母是一次函式的有理函式,可用分離常數法,此類問題一般也可以利用反函式法。
例5:求函式的值域。
解:(此處要先求定義域)∵,
∵,∴,∴函式的值域為。
五、換元法:運用代數代換,獎所給函式化成值域容易確定的另一函式,從而求得原函式的值域,形如(、、、均為常數,且)的函式常用此法求解。
例6:求函式的值域。
解:(求值域先求定義域)令()(引入新元要標註範圍),則,
∴()(你看:沒有標註範圍的話這裡就會出錯)(再利用數形結合法)
∵當,即時,,無最小值。
∴函式的值域為。
例7:求y=2x-3+的值域
解:(求值域先求定義域)令t=,則t≥0(引入新元要標註範圍),
且2x=(13-t2)
y=-t2+t+=t-(t-1)2+4≤4(t≥0)
(這裡最好利用數形結合法)
y∈(-∞,4
例8 求函式的值域。
解:函式的定義域為(求值域先求定義域),令,那麼(引入新元要標註範圍),
(t≥0)
(這裡最好利用數形結合法)
當即也即時,函式有最大值;函式無最小值。
函式的值域為。
點評:對於形如(、、、為常數,)的函式,我們可以利用換元法求其值域,同時還利用了影象法。特別注意:引入新的變數時要標註其範圍。
例9 求函式的值域
分析:該題比較難處理的是根號,如果將根號看作是乙個整體,那麼, 則原函式就可以寫成乙個二次函式的形式,用配方法就可以求出其值域。
解:(求值域先求定義域)令,則
於是原函式變為 (再利用數形結合法)
, 即值域為。
[評注] 形如的函式均可用此法(換元、影象)求值域。
六、判別式法:把函式轉化成關於的二次方程;通過方程有實數根,判別式,從而求得原函式的值域,形如(、不同時為零且定義域為)的函式的值域,常用此方法求解。
例10:求函式的值域。
解:定義域為:∵
由變形得,
當時,此方程無解;(特殊情況優先)
當時,∵說明方程至少有解,∴,
解得,又,∴
∴函式的值域為
例11:求y=的值域。
例12: 求函式的值域。
解:定義域為:∵說明方程至少有解
可化為當即時,方程在實數範圍內有唯一解;
當即時,,,即
解得,函式的值域為
例13.求y=的值域。
分析:定義域為:∵
原函式解析式變為:(y+1)x2-x+2y+2=0,當y=-1時,x=0成立;當y≠-1時,此方程的判別式△≥0解出y∈[-1-,-1+]。
點評:(1)此法適用≠0)型的函式;
(2)在解題過程中注意對二次項係數是否零的討論;
(3)有兩種情況不採用此法。(一是x有限制;二是分子分母有公因式)
七、函式的單調性法:確定函式在定義域(或某個定義域的子集)上的單調性,求出函式的值域。
例14:求函式的值域。
解:(求值域先求定義域)∵當增大時,隨的增大而減少,隨的增大而增大,∴函式在定義域上是增函式。
∴,∴函式的值域為。
八、數形結合法:函式影象是掌握函式的重要手段,利用數形結合的方法,根據函式影象求得函式值域,是一種求值域的重要方法。
例15:求函式的值域。
解:∵,
∴的影象如圖所示,
由影象知:函式的值域為
例16:求函式的值域。(還記得以上兩題的結論嗎?)
九、反函式法(利用原函式與反函式的關係求解)。
二次函式訓練題
一、 實際應用題
1、某超市為了獲取最大利潤做了一番試驗,將進貨單價為8元的商品按10元一件**時,每天可銷售60件,現在採用提高售價減少進貨量的辦法來增加利潤,已知這種商品每漲1元,其銷售量就要減少10件,問該商品售價定為多少元時,才能賺得最大利潤,並求出最大利潤。
2、某工廠計畫**一種產品,經銷人員並不是根據生產成本來確定這種產品的**,而是經過對經營產品的零售商對於不同的**情況下他們會進多少貨進行調查,通過調查確定了關係式,其中是零售商進貨的數量,為零售商願意支付的每件**,現估計這種產品生產一件的材料和勞動生產成本費用為4元,並且工廠生產這種產品的總固定成本為7000元(固定成本是除材料和勞動費用外的其它費用)。為獲得最大利潤,工廠應對零售商每件收取多少元?
3、(2003北京高考題)某租賃公司擁有汽車100輛,每輛車的月租金為3000元時,可全部租出,當每輛車的月租金每增加50元時,未租出的車將會增加1輛,租出的車每輛每月需要維護費150元,未租出的車每輛需要維護費50元。
(1)當每輛車的月租金定為3600元時,能租出多少輛車?
(2)當每輛車的月租金定為多少元時,租賃公司的月收益最大?最大月收益是多少?
二、求出區間上的最大值或最小值。(最值、值域問題)
1、定區間動軸問題
(1)求函式的最大值與最小值的表示式。
(2)已知函式在時有最大值2,求的值。
(3)已知函式在區間上有最大值3,最小值2,求得取值範圍。
(4)已知若在上的最大值為最小值為,另。
①求的函式表示式;
②判斷函式的單調性,並求出的最小值。
2、動區間定軸求最大值或最小值。
已知函式,求的最小值的表示式
二次函式訓練題答案
1、某超市為了獲取最大利潤做了一番試驗,將進貨單價為8元的商品按10元一件**時,每天可銷售60件,現在採用提高售價減少進貨量的辦法來增加利潤,已知這種商品每漲1元,其銷售量就要減少10件,問該商品售價定為多少元時,才能賺得最大利潤,並求出最大利潤。
2、某工廠計畫**一種產品,經銷人員並不是根據生產成本來確定這種產品的**,而是經過對經營產品的零售商對於不同的**情況下他們會進多少貨進行調查,通過調查確定了關係式,其中是零售商進貨的數量,為零售商願意支付的每件**,現估計這種產品生產一件的材料和勞動生產成本費用為4元,並且工廠生產這種產品的總固定成本為7000元(固定成本是除材料和勞動費用外的其它費用)。為獲得最大利潤,工廠應對零售商每件收取多少元?
3、(2003北京高考題)某租賃公司擁有汽車100輛,每輛車的月租金為3000元時,可全部租出,當每輛車的月租金每增加50元時,未租出的車將會增加1輛,租出的車每輛每月需要維護費150元,未租出的車每輛需要維護費50元。
(1)當每輛車的月租金定為3600元時,能租出多少輛車?
(2)當每輛車的月租金定為多少元時,租賃公司的月收益最大?最大月收益是多少
解:(ⅰ)當每輛車的月租金定為3600元時,未租出的車輛數為
所以這時租出了88輛車. …………4分
(ⅱ)設每輛車的月租金定為x元,則租賃公司的月收益為
,…………8分
整理得.
所以,當x=4050時,最大,最大值為,…………11分
答:當每輛車的月租金定為4050元時,租賃公司的月收益最大,最大月收益為307050元
4、已知二次函式滿足且方程有等根。
(1)求的解析式;
(2)求的值域;
(3)是否存在實數、,使得的定義域和值域分別為[,和,4]. 若存在,求出、的值;若不存在,請說明理由。
解:(1)
即 又即有等根
即 ……4分
(2)函式的值域為7分
(3)設有實數、
使定義域為[m,n],值域為[4m,4n]
當……10分
上是增函式,則……12分
二、求出區間上的最大值或最小值。
1、定區間動軸問題
(1)求函式的最大值與最小值的表示式。
(2)已知函式在時有最大值2,求的值。
或2(3)已知函式在區間上有最大值3,最小值2,求得取值範圍。
(4)已知若在上的最大值為最小值為,另。
①求的函式表示式;
②判斷函式的單調性,並求出的最小值。
2、動區間定軸求最大值或最小值。
已知函式,求的最小值的表示式
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例談求函式值域的方法
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求函式值域的方法
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