函式是中學數學的乙個重點,而函式值域(最值)的求解方法更是乙個常考點, 對於如何求函式的值域,是學生感到頭痛的問題,它所涉及到的知識面廣,方法靈活多樣,在高考中經常出現,占有一定的地位,因此能熟練掌握其值域(最值)求法就顯得十分的重要,求解過程中若方法運用適當,就能起到簡化運算過程,避繁就簡,事半功倍的作用。本文旨在通過對典型例題的講解來歸納函式值域(最值)的求法,希望對大家有所幫助。
一、值域的概念和常見函式的值域
函式的值域取決於定義域和對應法則,不論採用什麼方法球函式的值域均應考慮其定義域.
常見函式的值域:
一次函式的值域為r.
二次函式,當時的值域為,當時的值域為.,
反比例函式的值域為.
指數函式的值域為.
對數函式的值域為r.
正,余弦函式的值域為,正,餘切函式的值域為r.
二、求函式值域(最值)的常用方法
1. 直接觀察法
適用型別:根據函式圖象.性質能較容易得出值域(最值)的簡單函式
例1、求函式y_=_的值域
解: _ _顯然函式的值域是:
___ 例2、求函式y_=2-的值域。
___ 解: ≥0 _-≤0_ 2-≤2
故函式的值域是:[_-∞,2
2_、配方法
適用型別:二次函式或可化為二次函式的復合函式的題型。
配方法是求二次函式值域最基本的方法之一。對於形如或類的函式的值域問題,均可用配方法求解.
例3、求函式y=-2x+5,x [-1,2]的值域。
_ _解:將函式配方得:y=(x-1)+4,__x_ [-1,2],_由二次函式的性質可知:
_ 當x_=_1時,y =_4_
_ 當x_=_-_1,時_=_8_
_ 故函式的值域是:[_4_,8_]_ _
例4_、求函式的值域:
解:設,則原函式可化為:.又因為,所以,故,,所以,的值域為.
_3_、判別式法
_適用型別:分子.分母中含有二次項的函式型別,此函式經過變形後可以化為的形式,再利用判別式加以判斷。
例5、求函式的值域
解:恆成立,函式的定義域為r.
由得 。
1 當即時,;
2 當即時,時,方程恒有實根. 且.
原函式的值域為.
例6、 求函式y=x+的值域。
解:兩邊平方整理得:2-2(y+1)x+y=0___(1)_
xr,△=4(y+1)-8y≥0
解得:1-≤y≤1+
但此時的函式的定義域由x(2-x)≥0,得:0≤x≤2。
由△≥0,僅保證關於x的方程:2-2(y+1)x+y=0在實數集r有實根,而不能確保其實根在區間[0,2]上,即不能確保方程(1)有實根,由△≥0求出的範圍可能比y的實際範圍大,故不能確定此函式的值域為[,]。可以採取如下方法進一步確定原函式的值域。
_ 0≤x≤2, y=x+_≥0,
=0,y=1+代入方程(1),解得: = [0,2],即當=時,原函式的值域為:[0,1+]。
注:由判別式法來判斷函式的值域時,若原函式的定義域不是實數集時,應綜合函式的定義域,將擴大的部分剔除。
4、反函式法
適用型別:分子.分母只含有一次項的函式(即有理分式一次型),也可用於其它易反解出自變數的函式型別。
例7、求函式的值域。
分析與解:由於本題中分子、分母均只含有自變數的一次型,易反解出x,從而便於求出反函式。
反解得即
知識回顧:反函式的定義域即是原函式的值域。
故函式的值域為:。
_5_、函式有界性法
_直接求函式的值域困難時,可以利用已學過函式的有界性,反客為主來確定函式的值域。
適用型別:一般用於三角函式型,即利用等。
例8、求函式y_=_的值域。
______解:由原函式式可得: =_
_____>0, >0
____解得:-_1<y<1。_
_____故所求函式的值域為(_-_1_,_1_)_._
例9、求函式y_=__的值域。
___ 解:由原函式式可得:ysinx-cosx=3y _
_____可化為: _sinx(x+β)=3y
即 sinx(x+β)=
∵x∈r,∴sinx(x+β)∈[-1,1]。即-1≤≤1
______解得:-≤y≤ 故函式的值域為[-,]。
6_、函式單調性法
適用型別:一般能用於求復合函式的值域或最值。(原理:同增異減)
例10、求函式的值域。
分析與解:由於函式本身是由乙個對數函式(外層函式)和二次函式(內層函式)復合而成,故可令:配方得:由復合函式的單調性(同增異減)知:。
例11、 求函式y_=_ _(2≤x≤10)的值域
___解:令y=_, =_,則_ y ,_在[_2,_10_]上都是增函式。
___ 所以y= y +在[_2_,10_]上是增函式。
___ 當x_=_2_時,y =_+=_,
_ 當x_=_10_時, _= +=33。_
故所求函式的值域為:[_,33]。_
例12、求函式y=_-的值域。
___解:原函式可化為: y=_
___令y =_, =,顯然y_,在[1,+∞)上為無上界的增函式,所以y= y +在[1,+∞)上也為無上界的增函式。
_ _所以當x_=_1時,y=y +有最小值,原函式有最大值=_。
___顯然y>0,故原函式的值域為(_0_,_]。_
7、換元法
___ 通過簡單的換元把乙個函式變為簡單函式,其題型特徵是函式解析式含有根式或三角函式公式模型。換元法是數學方法中幾種最主要方法之一,在求函式的值域中同樣發揮作用。
適用型別:無理函式、三角函式(用三角代換)等。
例13、求函式y_=_x_+_的值域。
____解:令x-1=t,(t≥0)則x=+1_
____∵y=+t+1=+,又t≥0,由二次函式的性質可知
____當t=0時,y=_1,_當t_→0時,y_→+∞。
___ 故函式的值域為[_1_,+∞)。
例14、求函式y_=x+2+的值域
_ _解:因1-≥0_,即≤1_
__ 故可令x+1=cosβ,β∈[_0_,∏]_。
___∴y=cosβ+1+=sinβ+cosβ+1sin(β+∏/_4_)+1
___∵0≤β≤∏,0_≤β+∏/4≤5∏/4_
___∴ -_≤sin(β+∏/4)≤1_
___∴ 0_≤sin(β+∏/4)+1≤1
___故所求函式的值域為[0,1+]。_
例15、求函式 y=的值域
___解:原函式可變形為:y
_ 可令x=tgβ,則有=sin2β, =cos2β_
__ ∴y=-sin2βcos2β=_-sin4β _ _ _
__ 當β=_k∏/2-∏/8時, =。_
__ 當β=_k∏/2+∏/8時,y=_-
__ 而此時tgβ有意義。
___ _故所求函式的值域為[-,]_。
例16、求函式y=(sinx+1)(cosx+1),x∈[-∏/12∏/2]的值域。
___解:y=(sinx+1)(cosx+1)=sinxcosx+sinx+cosx+1_
__ 令sinx+cosx=t,則sinxcosx=(-1)
__ y_=_(-1)+t+1=___
__ 由t=sinx+cosx=sin(x+∏/4)且x∈[-_∏/12,∏/2]_
__ 可得:≤t
_ ∴當t=時, =+,當t=時,y
__ 故所求函式的值域為[+_, +]_。
例17、求函式y=x+4+的值域
_ _解:由5-x≥0_,可得∣x∣≤
__ 故可令x_=cosβ,β∈[0,∏]_
_ y=cosβ+4+sinβ=sin(β+∏/4)+_4_
_ _∵_04≤β+∏/4≤5∏/4_
_ 當β=∏/4時, =4+,當β=∏時,y=4-。
故所求函式的值域為:[4-,4+]。
8 數形結合法
__ _ 其題型是函式解析式具有明顯的某種幾何意義,如兩點的距離公式直線斜率等等,這類題目若運用數形結合法,往往會更加簡單,一目了然,賞心悅目。
適用型別:函式本身可和其幾何意義相聯絡的函式型別.
例18、求函式y=+的值域。
___ _解:原函式可化簡得:y=∣x-2∣+∣x+8∣
_ _ 上式可以看成數軸上點p(x_)到定點a(2_),b(-_8_)間的距離之和。
___由上圖可知:當點p**段ab上時,
___y=∣x-2∣+∣x+8∣=∣ab∣=10_
當點p**段ab的延長線或反向延長線上時,
___y=∣x-2∣+∣x+8∣>∣ab∣=10_
______ 故所求函式的值域為:[10,+∞)
例19、求函式y=_+的值域
___ _解:原函式可變形為:y=+_
_上式可看成x軸上的點p(x,0)到兩定點a(3,2),b(-2_,-1_)的距離之和,
由圖可知當點p為線段與x軸的交點時y=∣ab∣=_=,
_ _故所求函式的值域為[,+∞)。
例20、求函式y=__-的值域
____ 解:將函式變形為:y=_-
上式可看成定點a(3,2)到點p(x,0_)的距離與定點b(-2,1)到點p(x,0)的距離之差。即:y=∣ap∣-∣bp∣
_由圖可知:(1)當點p在x軸上且不是直線ab與x軸的交點時,如點p,則構成△abp,根據三角形兩邊之差小於第三邊,
____有 ∣∣ap∣-∣bp∣∣<∣ab∣=_= _
_ 即:-<y
____(2)當點p恰好為直線ab與x軸的交點時,有
∣∣ap∣-∣bp∣∣=_∣ab∣=。_
綜上所述,可知函式的值域為注:由例17,18可知,求兩距離之和時,要將函式式變形,使a,b兩點在x_軸的兩側,而求兩距離之差時,則要使兩點a_,b在x軸的同側。
____ 如:例17的a,b兩點座標分別為:(3_,2_),(-_2_,-_1_),在x軸的同側;
求函式值域的方法方法大全
例析求函式值域的方法 函式的值域是函式三要素之一,求函式的值域是深入學習函式的基礎,它常涉及多種知識的綜合應用,下面通過例題講解,多方探尋值域的途徑。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 因為,所以,所以函式的值域為。二 配方法 是求二次函式值域的基本方法,如的函式...
求函式值域的方法
基本函式的值域 一次函式的值域為r.二次函式,當時的值域為,當時的值域為.反比例函式的值域為.指數函式的值域為.對數函式的值域為r.正 余弦函式的值域為,正切函式的值域為r.求函式值域 最值 的常用方法 一 觀察法 例1.求函式的值域。解析 由 故此函式值域為 評注 此方法適用於解答選擇題和填空題 ...
求函式值域的常用方法
在函式的三要素中,對於如何求函式的值域,是學生感到頭痛的問題,它所涉及到的知識面廣,方法靈活多樣,在高考中經常出現,占有一定的地位,若方法運用適當,就能起到簡化運算過程,避繁就簡,事半功倍的作用。1 直接觀察法 對於一些比較簡單的函式,其值域可通過觀察得到。例1 求函式y 3 的值域。解 0 0 3...