高三數學解題方法談 例談函式值域的求法

2022-09-25 07:18:02 字數 1450 閱讀 5167

例談函式值域的求法

1.配方法

主要用於和一元二次函式有關的函式求值域問題.

例1.設,求函式的值域.

解:,,.

當時,函式取得最小值;當時,函式取得最大值,

函式的值域為.

評注:配方法往往需結合函式圖象求值域.

2.單調性法

單調性法是求函式值域的常用方法,就是利用我們所學的基本初等函式的單調性,再根據所給定義域來確定函式的值域.

例2.函式,的值域是

解析:函式和在上都是減函式,所以,所以函式的值域為.

3.數形結合法

對於一些函式(如二次函式、分段函式等)的求值域問題,我們可以借助形象直觀的函式圖象來觀察其函式值的變化情況,再有的放矢地通過函式解析式求函式最值,確定函式值域,用數形結合法,使運算過程大大簡化.

例3.求函式的值域.

分析:求分段函式的值域可作出它的圖象,則其函式值的整體變化情況就一目了然了,從而可以快速地求出其值域.

解:作圖象如圖所示.

,,,,

函式的最大值、最小值分別為和,即函式的值域為.

4.判別式法

對於形如(,不同時為)的函式常採用此法,就是把函式轉化成關於的一元二次方程(二次項係數不為時),通過方程有實數根,從而根的判別式大於等於零,求得原函式的值域.

例4.求函式的值域.

解:原函式化為關於的一元二次方程.

(1)當時,,,解得;

(2)當時,,而.

故函式的值域為.

評注:①在解此類題的過程中要注意討論二次項係數是否為零;②使用此法須在或僅有個別值(個別值是指使分母為的值,處理方法為將它們代入方程求出相應的值,若在求出的值域中則應除去此值)不能取的情況下,否則不能使用,如求函式,的值域,則不能使用此方法.

5.換元法

有時候為了溝通已知與未知的聯絡,我們常常引進乙個(幾個)新的量來代替原來的量,實行這種「變數代換」往往可以暴露已知與未知之間被表面形式掩蓋著的實質,發現解題方向,這就是換元法.在求值域時,我們可以通過換元將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.

例5.求的值域.

解:令,則,

,所以函式值域為.

評注:利用引入的新變數,使原函式消去了根號,轉化成了關於的一元二次函式,使問題得以解決.用換元法求函式值域時,必須確定新變數的取值範圍,它是新函式的定義域.

6.反解法

就是用來表示,利用其變形形式求得原函式的值域.

例6.求函式的值域.

解:函式可化為,可得,

所以原函式的值域為.

7.分離常數法

對於分子、分母同次的分式形式的函式求值域問題,因為分子分母都有變數,利用函式單調性確定其值域較困難,因此,我們可以採用湊配分子的方法,把函式分離成乙個常數和乙個分式和的形式,而此時的分式,只有分母上含有變數,進而可利用函式性質確定其值域.

例7.求函式的值域.

解:.,,,,

.函式的值域為.

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