分式函数值域的求法

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分式函数y = a 1x 2+b 1x +c
1 的值域 a x 2
+ b x + c 函数值域是函数三要素之一,求函数值域无定法,且方法灵活,是中学数学的一个难点。

今天我们主要讨论分式函数y = a 1x +b 1x +c 1 的值域求法。

a x 2 +
b x + c
一、若a 1,a 2同时为零,则函数y = a 1x +b 1x +c 1 就变为形如y = b 1x + c 1(b 2,b 2
1 2 a x 2 + b x + c b x + c 2 2
不同时为零)的函数,可以用分离常数法或求反函数法来求函数的值域。

2x - 1 例1 求函数 y = 2x -1 的值域 x +3
解法1:(分离常数法)
所以,该函数的值域为 y (-,2)(2,+ ):
解法2:(求反函数法)
2x -1
1- 3x 函数 y = 2x -1的反函数为y = 1 - 3x 所以 原函数值域为y y y 2(即反函数 x +3 x -2 定义域为原函数值域)。

二、若a 1,a 2不同时为零,但分子与分母有公因式子,可先约分再求值域。

如果不约 分,直接采用下面三的方法,将加大运算量(如例6)。

x - 1 例2 求函数 y = x - 1 的值域 x 2
-3x + 2
所以 g (x ) 0
约分后函数g (x )的定义域扩大了(严格来说g (x )与原函数 f (x )不是同一个函数,但
在不引起混淆的情况下也可直接约分), g (x )在1处所对应的函数值-1,也是f (x )不能
x - 1
取到的值,所以函数y = x
-1 的值域是(- ,-1)(-1,0)(0,+ )。

x 2
-3x + 2 x 2
- 5 x + 6
例3求函数y = x -5x +6的值域 x -2
利用恒等变形可化为: 2(x +3) -7 7
x +3 x +3
解: 可先将函数变为y = f (x )= x - 1 (x - 1)(x - 2) 约分后函数变为 g ( x ) = 1 x -2
三、若a 1,a 2不同时为零,分子与分母没有公因式子,可以通过判别式法、分离常数 法、基本不等式法求函数的值域。

x - x 例4 函数 y = x -x 的值域. x -x +1
解法 1:(判别式法)
x - x 将 y = x - x 转化为关于x 的一元二次方程( y 看作参数): x -x +1
(y -1)x -(y -1)x + y =0
(这是一个必有解的方程。

讨论使上方程有解的参数 y 的范围,恰为函数 y =
x -x +1 的值
域)
①若y =1,则1=0矛盾
②由 y 1 ,这时由 0 解得 - y 1且y 1; y =- 时, x = 。

∴综上所述知原函数的值域为[-1,1).
3
解法 2:(分离常数法) 13 3 设g (x )=(x -1)2 + 3,则g (x )的值域是[3,+) 所以,原函
数值域为[-1,1)。

3
x 2 +2x +2
例5:函数 y = x +x 2+x 1+2的值域 x 2 +2x +2
1 解:(基本不等式法)因为y = x +2x +2=x +1+1 x + 1 x + 1
当x -1时,x +10, 1 0, y 2当且仅当x = 0时等号成立; x +1 当x -1时,x +10, 1 0, y -2当且仅当x = -2时等号成立。

x +1
所以函数的值域为(-
,-2]U [2,+)。

x - 1 例 6:求函数 y = x - 1
的值域 x 2
+x -2 解:因为分子与分母有公因子,约分后可用上面二介绍的方法来求值域,如果不约分,
x - 1 也可直接用判别式法来求。

将y = x -1 转化为关于x 的一元二次方程; x 2 +x -2 解: 函数可变形为 y = (x -x 2)-(x 2-3) = x - 3 ,所以该函数的值域是 y y y -1。

x 2 - x y =
x 2x --x x +1=1 1 =1 - 1 x -x +1 (x -1)2 +3
yx +(y-1)x+1-2y =0
当y = 0 时,x = 1不在函数定义域内;
当y0时,=(y-1)2-4y(1-2y)0
即(3y-1)20,当(3y-1)2= 0时,y = 1,此时x =1不在函数定义域内。

所以函数值域内y(-,0)U(0,1)U(1,+)
ax2+bx +c
对于形如y = ax + bx + c (a2+ d20 )的二次分式函数的求值域问题,只要函数dx2+ex +f y=ax + bx + c ( a2+ d20 )的定义域没有额外限制条件,就能够用判别式法求解,dx2+ex +f 但不能用其在指定的区间上求二次函数的值域。

同时要注意:1、把分式函数转化为关于x的一元二次方程后,要对二次项系数进行讨论。

2、要对 = 0时y的值代回方程检验。