高一數(shù)學(xué)函數(shù)值域解題技巧總結(jié)

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一.觀察法

通過(guò)對(duì)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(diǎn)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?yàn)?.

點(diǎn)評(píng):算術(shù)平方根具有雙重非負(fù)性,即:(1)被開(kāi)方數(shù)的非負(fù)性,(2)值的非負(fù)性。

本題通過(guò)直接觀察算術(shù)平方根的性質(zhì)而獲解,這種方法對(duì)于一類(lèi)函數(shù)的值域的求法,簡(jiǎn)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?yàn)椋簕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(shí),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(diǎn)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?yàn)閥≠1的實(shí)數(shù),故函數(shù)y的值域?yàn)閧y?y≠1,y∈R}。

點(diǎn)評(píng):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?yàn)閧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(shí),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(diǎn)撥:將被開(kāi)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?yàn)閤∈[-1,2]。此時(shí)-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(diǎn)評(píng):求函數(shù)的值域不但要重視對(duì)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?yàn)閧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(wú)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(diǎn)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(shí),由Δ=(y-2)2-4(y-2)x+(y-3)≥0,解得:2

當(dāng)y=2時(shí),方程(*)無(wú)解。∴函數(shù)的值域?yàn)?

點(diǎn)評(píng):把函數(shù)關(guān)系化為二次方程F(x,y)=0,由于方程有實(shí)數(shù)解,故其判別式為非負(fù)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?yàn)閥≤-8或y>0)。

五.最值法

對(duì)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(mǎn)足x+y=1,求函數(shù)z=xy+3x的值域。

點(diǎn)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(shí),z=-5;當(dāng)x=3/2時(shí),z=15/4。

∴函數(shù)z的值域?yàn)閧z?-5≤z≤15/4}。

點(diǎn)評(píng):本題是將函數(shù)的值域問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值。對(duì)開(kāi)區(qū)間,若存在最值,也可通過(guò)求出最值而獲得函數(shù)的值域。

練習(xí):若√x為實(shí)數(shù),則函數(shù)y=x2+3x-5的值域?yàn)?( )

A.(-∞,+∞) B.[-7,+∞] C.[0,+∞) D.[-5,+∞)

(答案:D)。

六.圖象法

通過(guò)觀察函數(shù)的圖象,運(yùn)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(diǎn)撥:根據(jù)絕對(duì)值的意義,去掉符號(hào)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(diǎn)評(píng):分段函數(shù)應(yīng)注意函數(shù)的端點(diǎn)。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(wèn)題的重要方法。

求函數(shù)值域的方法較多,還適應(yīng)通過(guò)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(diǎn)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?yàn)閤≤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?cè)诙x域內(nèi)為增函數(shù),從而y=f(x)+g(x)= 4x-√1-3x

在定義域?yàn)閤≤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?yàn)閧yy≤4/3}。

點(diǎn)評(píng):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(diǎn)的函數(shù)值,進(jìn)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:{yy≥3})


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