最全函数值域的12种求法(附例题,习题)[1]
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函数值域十三种求法1. 直接观察法对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到。
例1. 求函数x 1y =的值域解:∵0x ≠∴0x 1≠显然函数的值域是:),0()0,(+∞-∞例2. 求函数x 3y -=的值域解:∵0x ≥3x 3,0x ≤-≤-∴故函数的值域是:]3,[-∞2. 配方法配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。
例3. 求函数]2,1[x ,5x 2x y 2-∈+-=的值域 解:将函数配方得:4)1x (y 2+-= ∵]2,1[x -∈由二次函数的性质可知:当x=1时,4y min =,当1x -=时,8y max = 故函数的值域是:[4,8]3. 判别式法(只有定义域为整个实数集R 时才可直接用)例4. 求函数22x 1x x 1y +++=的值域 解:原函数化为关于x 的一元二次方程0x )1y (x )1y (2=-+-(1)当1y ≠时,R x ∈0)1y )(1y (4)1(2≥----=∆解得:23y 21≤≤ (2)当y=1时,0x =,而⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈23,211 故函数的值域为⎥⎦⎤⎢⎣⎡23,21例5. 求函数)x 2(x x y -+=的值域解:两边平方整理得:0y x )1y (2x 222=++-(1) ∵R x ∈∴0y 8)1y (42≥-+=∆ 解得:21y 21+≤≤-但此时的函数的定义域由0)x 2(x ≥-,得2x 0≤≤由0≥∆,仅保证关于x 的方程:0y x )1y (2x 222=++-在实数集R 有实根,而不能确保其实根在区间[0,2]上,即不能确保方程(1)有实根,由 0≥∆求出的范围可能比y 的实际范围大,故不能确定此函数的值域为⎥⎦⎤⎢⎣⎡23,21。
可以采取如下方法进一步确定原函数的值域。
∵2x 0≤≤0)x 2(x x y ≥-+=∴21y ,0y min +==∴代入方程(1)解得:]2,0[22222x 41∈-+=即当22222x 41-+=时,原函数的值域为:]21,0[+注:由判别式法来判断函数的值域时,若原函数的定义域不是实数集时,应综合函数的定义域,将扩大的部分剔除。
求值域方法常用求值域方法(1)、直接观察法:利用已有的基本函数的值域观察直接得出所求函数的值域对于一些比较简单的函数,如正比例,反比例,一次函数,指数函数,对数函数,等等, 其值域可通过观察直接得到。
例1、求函数1,[1,2]y x x =∈的值域.例2、 求函数x 3y -=的值域。
【同步练习1】函数221xy +=的值域.(2)、配方法:二次函数或可转化为形如c x bf x f a x F ++=)()]([)(2类的函数的值域问题,均可用配方法,而后一情况要注意)(x f 的范围;配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。
例1、求函数225,y x x x R =-+∈的值域.例2、求函数]2,1[x ,5x 2x y 2-∈+-=的值域。
例3、求()()22log 26log 62log 222222-+=++=x x x y .(配方法、换元法)例4、设02x ≤≤,求函数1()4321x x f x +=-+的值域.例5、求函数13432-+-=x x y 的值域。
(配方法、换元法)例6、求函数x x y 422+--=的值域。
(配方法) 【同步练习2】1、求二次函数242y x x =-+-([]1,4x ∈)的值域。
2、求函数342-+-=x x e y 的值域.3、求函数421,[3,2]xx y x --=-+∈-的最大值与最小值。
4、求函数])8,1[(4log 2log 22∈⋅=x xx y 的最大值和最小值。
5、已知[]0,2x ∈,求函数12()4325x x f x -=-⋅+的值域。
6、若,42=+y x 0,0>>y x ,试求y x lg lg +的最大值。
(3)、换元法:(三角换元法)有时候为了沟通已知与未知的联系,我们常常引进一个(几个)新的量来代替原来的量,实行这种“变量代换”往往可以暴露已知与未知之间被表面形式掩盖着的实质,发现解题方向,这就是换元法.在求值域时,我们可以通过换元将所给函数化成值域容易确定的另一函数,从而求得原函数的值域.例1、求()f x x =+【同步练习3】求函数x x y 21--=的值域。
求函数值域(最值)的方法大全函数是中学数学的一个重点,而函数值域(最值)的求解方法更是一个常考点, 对于如何求函数的值域,是学生感到头痛的问题,它所涉及到的知识面广,方法灵活多样,在高考中经常出现,占有一定的地位,因此能熟练掌握其值域(最值)求法就显得十分的重要,求解过程中若方法运用适当,就能起到简化运算过程,避繁就简,事半功倍的作用。
本文旨在通过对典型例题的讲解来归纳函数值域(最值)的求法,希望对大家有所帮助。
一、值域的概念和常见函数的值域函数的值域取决于定义域和对应法则,不论采用什么方法球函数的值域均应考虑其定义域. 常见函数的值域:一次函数()0y kx b k =+≠的值域为R.二次函数()20y ax bx c a =++≠,当0a >时的值域为24,4ac b a ⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭,当0a <时的值域为24,4ac b a ⎛⎤--∞ ⎥⎝⎦.,反比例函数()0ky k x=≠的值域为{}0y R y ∈≠. 指数函数()01x y a a a =>≠且的值域为{}0y y >. 对数函数()log 01a y x a a =>≠且的值域为R.正,余弦函数的值域为[]1,1-,正,余切函数的值域为R. 二、求函数值域(最值)的常用方法 1. 直接观察法适用类型:根据函数图象.性质能较容易得出值域(最值)的简单函数例1、求函数y =211x +的值域 解: 22111,011x x +≥∴<≤+ 显然函数的值域是:(]0,1例2、求函数y =2-x 的值域。
解: x ≥0 ∴-x ≤0 2-x ≤2故函数的值域是:[-∞,2 ]2 、配方法适用类型:二次函数或可化为二次函数的复合函数的题型。
配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。
对于形如()20y ax bx c a =++≠或()()()()20F x a f x bf x c a =++≠⎡⎤⎣⎦类的函数的值域问题,均可用配方法求解.例3、求函数y=2x -2x+5,x ∈[-1,2]的值域。
求值域方法常用求值域方法(1)、直接观察法:利用已有的基本函数的值域观察直接得出所求函数的值域对于一些比较简单的函数,如正比例,反比例,一次函数,指数函数,对数函数,等等, 其值域可通过观察直接得到。
例1、求函数1,[1,2]y x x =∈的值域。
例2、 求函数x 3y -=的值域。
【同步练习1】函数221xy +=的值域.(2)、配方法:二次函数或可转化为形如c x bf x f a x F ++=)()]([)(2类的函数的值域问题,均可用配方法,而后一情况要注意)(x f 的范围;配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。
例1、求函数225,y x x x R =-+∈的值域。
例2、求函数]2,1[x ,5x 2x y 2-∈+-=的值域。
例3、求()()22log 26log 62log 222222-+=++=x x x y 。
(配方法、换元法)例4、设02x ≤≤,求函数1()4321x x f x +=-+g的值域.例5、求函数13432-+-=x x y 的值域。
(配方法、换元法)例6、求函数x x y 422+--=的值域。
(配方法) 【同步练习2】1、求二次函数242y x x =-+-([]1,4x ∈)的值域.2、求函数342-+-=x x e y 的值域.3、求函数421,[3,2]xx y x --=-+∈-的最大值与最小值.4、求函数])8,1[(4log 2log 22∈⋅=x xx y 的最大值和最小值. 5、已知[]0,2x ∈,求函数12()4325x x f x -=-⋅+的值域.6、若,42=+y x 0,0>>y x ,试求y x lg lg +的最大值。
(3)、换元法:(三角换元法)有时候为了沟通已知与未知的联系,我们常常引进一个(几个)新的量来代替原来的量,实行这种“变量代换”往往可以暴露已知与未知之间被表面形式掩盖着的实质,发现解题方向,这就是换元法.在求值域时,我们可以通过换元将所给函数化成值域容易确定的另一函数,从而求得原函数的值域.例1、求()f x x =+【同步练习3】求函数x x y 21--=的值域。
函数值域求法十一种函数值域求法十一种1.直接观察法对于一些简单的函数,可以通过观察得到其值域。
例如,求函数 $y=\frac{1}{x}$ 的值域。
解:由于 $x\neq 0$,显然函数的值域是:$(-\infty,0)\cup(0,+\infty)$。
2.配方法配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。
例如,求函数 $y=x^2+2x+3$ 在 $x\in[-1,2]$ 时的值域。
解:将函数配方得:$y=(x+1)^2+2$。
由二次函数的性质可知:当 $x=-1$ 时,$y_{\max}=2$,当 $x=1$ 时,$y_{\min}=4$。
故函数的值域是:$[2,4]$。
3.判别式法例如,求函数 $y=\frac{1+x+x^2}{1+x^2}$ 在 $x\in[-1,2]$ 时的值域。
解:将函数化为关于 $x$ 的一元二次方程 $(y-1)x^2+(y-1)x+(1-y)=0$。
1)当 $y\neq 1$ 时,$\Delta=(-1)^2-4(y-1)(1-y)\geq 0$,解得:$y\in[\frac{1}{2},2]$。
2)当 $y=1$ 时,$x=\pm 1$,故函数的值域是:$[\frac{1}{2},2]$。
4.反函数法例如,求函数 $y=3x+4$ 的值域。
解:由原函数式可得其反函数为:$x=\frac{y-4}{3}$,其定义域为 $\mathbb{R}$,故函数的值域也为 $\mathbb{R}$。
注:由判别式法来判断函数的值域时,若原函数的定义域不是实数集时,应综合函数的定义域,将扩大的部分剔除。
函数的值域为:XXX11(x1)2 2令x1t,(t0)则XXX11t2 2化简得XXX11t2函数的值域为(0,1]。
例13.求函数y sinx cosx的值域。
解:由三角函数的性质可知。
1sinx1,1cosx 1故2sinx cosx 2由于sinx cosx的周期为2,所以只需考虑[0,2)的值域即可。
求函数值域的12种方法函数的值域即为函数的输出值的集合。
在数学中,可以用多种方法来确定函数的值域。
1.输入法:根据函数的解析式,将不同的输入带入函数中,找出函数的输出值。
例如,对于函数$f(x)=x^2$,将不同的$x$值带入函数中,得到$f(1)=1$,$f(2)=4$,$f(3)=9$,...,通过这种方法可以找出函数的值域为正整数集合。
2. 虚拟增量法:给定函数的定义域,通过逐渐增加函数的输入值,观察函数的输出值是否有变化。
例如,对于函数$g(x) = \sqrt{x}$,可以从定义域中的最小值开始逐渐增加$x$的值,观察$\sqrt{x}$的变化,直到无法再增加$x$的值为止。
通过这种方法可以找出函数值域为非负实数集合。
3. 图像法:画出函数的图像,通过观察图像的高度范围找出函数的值域。
例如,对于函数$h(x) = \sin x$,可以画出其图像,观察图像的高度范围为$[-1, 1]$,则函数的值域为闭区间$[-1, 1]$。
4. 函数属性法:通过函数的性质推断出函数的值域。
例如,对于函数$f(x) = \frac{1}{x}$,可以通过观察函数的分母$x$的取值范围,推断出函数的值域为除去零的实数集合。
5. 求导法:对于可导函数,可以通过求导数来确定函数的值域。
例如,对于函数$f(x) = x^3 + 1$,求导得到$f'(x) = 3x^2$,由于$f'(x)$是一个二次函数,且开口向上,因此可以推断出函数$f(x)$的值域为$(-\infty, +\infty)$。
6. 函数复合法:对于复合函数,可以通过将函数复合起来,找出函数的值域。
例如,对于函数$f(x) = \sqrt{\sin x}$,可以将其分解为$f(x) = \sqrt{g(x)}$,其中$g(x) = \sin x$,由于$\sin x$的值域为$[-1, 1]$,因此$\sqrt{\sin x}$的值域为闭区间$[0, 1]$。
求函数值域的十种方法一.直接法〔观察法〕:对于一些比拟简单的函数,其值域可通过观察得到。
例1.求函数1y =的值域。
【解析】0≥11≥,∴函数1y =的值域为[1,)+∞。
【练习】1.求以下函数的值域:①32(11)y x x =+-≤≤; ②x x f -+=42)(;③1+=x xy ;○4()112--=x y ,{}2,1,0,1-∈x 。
【参考答案】①[1,5]-;②[2,)+∞;③(,1)(1,)-∞+∞;○4{1,0,3}-。
二.配方法:适用于二次函数及能通过换元法等转化为二次函数的题型。
形如2()()()F x af x bf x c =++的函数的值域问题,均可使用配方法。
例2.求函数242y x x =-++〔[1,1]x ∈-〕的值域。
【解析】2242(2)6y x x x =-++=--+。
∵11x -≤≤,∴321x -≤-≤-,∴21(2)9x ≤-≤,∴23(2)65x -≤--+≤,∴35y -≤≤。
∴函数242y x x =-++〔[1,1]x ∈-〕的值域为[3,5]-。
例3.求函数][)4,0(422∈+--=x x x y 的值域。
【解析】此题中含有二次函数可利用配方法求解,为便于计算不妨设:)0)((4)(2≥+-=x f x x x f 配方得:][)4,0(4)2()(2∈+--=x x x f 利用二次函数的相关知识得][4,0)(∈x f ,从而得出:]0,2y ⎡∈⎣。
说明:在求解值域(最值)时,遇到分式、根式、对数式等类型时要注意函数本身定义域的限制,此题为:0)(≥x f 。
例4.假设,42=+y x 0,0>>y x ,试求y x lg lg +的最大值。
【分析与解】此题可看成第一象限内动点(,)P x y 在直线42=+y x 上滑动时函数xy y x lg lg lg =+的最大值。
利用两点(4,0),(0,2)确定一条直线,作出图象易得:2(0,4),(0,2),lg lg lg lg[(42)]lg[2(1)2]x y x y xy y y y ∈∈+==-=--+而,y=1时,y x lg lg +取最大值2lg 。
函数值域的求法1、(观察法)求下列函数的值域 (1)求函数y1=1211x +的值域 (]1,0(2)求函数y1=2-x 的值域。
(]2-,∞2、(配方法)求下列函数的值域(1)求函数225,[1,2]y x x x =-+∈-的值域 ][84,(2)求函数y =的值域: ][20,(3),x y 是关于m 的方程2260m am a -++=的根,则()()2211x y -+-的最小值是( ) C 41 D.433、(换元法)求下列函数的值域(1)21y x =++[)∞+,3 (2)4y x =+ ][234,1+(3)求函数y=32++x x 的值域 ⎢⎣⎡⎥⎦⎤21,0(4)求函数y = ][2,1(5)求函数 y=12243++-x x x x 的值域 ⎢⎣⎡⎥⎦⎤41,41-4、(分离常数法)求下列函数的值域(1)求值域(1)1(4)2x y x x -=≥-+ ()⎪⎭⎫⎢⎣⎡∞+∞,,251-(2)求函数122+--=x x x x y 的值域。
⎪⎭⎫⎢⎣⎡131-,5、(判别式法)求下列函数的值域(1)求函数的值域22221x x y x x -+=++][51,(2)求函数3274222++-+=x x x x y 的值域。
⎪⎭⎫⎢⎣⎡229-,(3)已知函数12)(22+++=x bax x f x 的值域是[1,3 ],求实数a ,b 的值. a=2或-2,b=26、(单调性法)求下列函数的值域(1)求函数32()2440f x x x x =+-,[3,3]x ∈-的最小值。
(2)-48f =(2)设函数f(x)=ln(2x +3)+x 2.求f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34,14上的最大值和最小值.max 171()=ln +4216()f f x = min 11(-)=ln 2+24()f f x =7、(数形结合法)求下列函数的值域(1)求函数y=71362+-x x7-542++x x的值域 (]265-,(2)求函数y=712++x x7-1 - 2+x x 的值域 ()1,1-(2)若(0x y =,求x y -的最大、最小值 ][12-,(3)求函数3x sin xcos y -=的值域。
求函数值域的方法(1)直接法:从自变量x 的围出发,推出y=f(x)的取值围;一次函数y=ax+b(a ≠0)的定义域为R ,值域为R ; 反比例函数)0(≠=k xky 的定义域为{x|x ≠0},值域为{y|y ≠0}; 二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 的定义域为R ,当a>0时,值域为{ab ac y y 4)4(|2-≥};当a<0时,值域为{ab ac y y 4)4(|2-≤}(2)配方法:如果y=f(x)是二次函数或是可以化为二次函数的函数,则可以用配方法求值域.【例1】求下列函数的值域:(1)y=x 2-4x+5; (2)y=x 2-4x+5,x ∈[1,4]; (3) y=x 2+2x+4, x ∈[0,+∞)(4)y=-x 4+2x 2+3; (5)y=221224x x x x+---; (6) y=4x +2x+1(7)y=2229(log )log 4x x -+; (8)y=sin 2x-sinx+94(3)基本不等式法:利用平均不等式求值域转化成型如:)0(>+=k xkx y ,用公式来求值域;【例2】求下列函数的值域: (1)y=1x x +,(x>0); (2)y=41x x +,(x ≠0); (3)y=9x x+,(0<x ≤2);(4)y=x(6-x); (5)y=212(4)4xx x ≥+,(4)不等式性质法【例3】求下列函数的值域:(1)y=262x +; (2)y=22241022x x x x ++++; (3)y=62sin 1x -(4) (2)y=13()4(1)2x x -+≤-; (3)y=2211log ()()42x x +>(5)逆求法(反求法):通过反解,用y 来表示x ,再由x 的取值围,通过解不等式,得出y 的取值围;常用来解,型如:),(,n m x dcx bax y ∈++=或将求函数的值域转化为求它的反函数的值域. 【例4】求下列函数的值域:(1)y=11x x e e -+; (2)y=2sin 3sin xx+; (3)y=222x x +;(法一)反函数法:(法二)分离变量法:(6)函数单调性法:函数为单调函数,可根据函数的单调性求值域. 【例5】求下列函数的值域:(1)y=x 3+arcsinx ; (2)y=1x xa a -(正常数a ≠1,x ≥1);(3)y=412log (1)x +; (4)y=241()3xx-(7)换元法(代数换元法):通过变量代换转化为能求值域的函数,化归思想;【例6】(1)y x =+2)y x =【解】(1)设0t =,则21x t =-,∴原函数可化为2214(2)5(0)y t t t t =-+=--+≥,∴5y ≤, ∴原函数值域为(,5]-∞.说明:总结y ax b =++2y ax b =+2y ax b =++(2)三角换元法:∵21011x x -≥⇒-≤≤,∴设cos ,[0,]x ααπ=∈,则cos sin )4y πααα=+=+∵[0,]απ∈,∴5[,]444πππα+∈,∴sin()[4πα+∈)[4πα+∈-,∴原函数的值域为[-. (8)几何法:由数形结合,转化斜率、距离等求值域;图像法:当一个函数图象可作时,通过图象可求其值域 【例7】(1)已知224x y +=,求函数u=3x+4y 的值域; (2)(3)对于圆x 2+(y-1)2=1上任一点P (x ,y ),不等式x+y+m ≥0恒成立,数m 的取值围;(4)求函数|1||4|y x x =-++的值域. 解:(2)设,则yxk y kx ==.问题转化为直线y=kx 与圆(x-2)2+y 2=1有公共点时,斜率的取值围问题。
高中数学求函数值域解题方法大全一、观察法:从自变量x 的范围出发,推出()y f x =的取值范围。
【例1】求函数1y =的值域。
0≥11≥,∴函数1y =的值域为[1,)+∞。
【例2】求函数的值域。
【解析】∵ ∴ 显然函数的值域是:【例3】已知函数()112--=x y ,{}2,1,0,1-∈x ,求函数的值域。
【解析】因为{}2,1,0,1-∈x ,而()()331==-f f ,()()020==f f ,()11-=f 所以:{}3,0,1-∈y注意:求函数的值域时,不能忽视定义域,如果该题的定义域为R x ∈,则函数的值域为{}1|-≥y y 。
二. 配方法:配方法式求“二次函数类”值域的基本方法。
形如2()()()F x af x bf x c =++的函数的值域问题,均可使用配方法。
【例1】 求函数225,[1,2]y x x x =-+∈-的值域。
【解析】将函数配方得:∵由二次函数的性质可知:当x=1 ∈[-1,2]时,,当时, 故函数的值域是:[4,8]【变式】已知,求函数的最值。
【解析】由已知,可得,即函数是定义在区间上的二次函数。
将二次函数配方得,其对称轴方程,顶点坐标x 1y =0x ≠0x 1≠),0()0,(+∞-∞Y,且图象开口向上。
显然其顶点横坐标不在区间内,如图2所示。
函数的最小值为,最大值为。
图2【例2】 若函数2()22,[,1]f x x x x t t =-+∈+当时的最小值为()g t ,(1)求函数()g t (2)当∈t [-3,-2]时,求g(t)的最值。
(说明:二次函数在闭区间上的值域二点二分法,三点三分法) 【解析】(1)函数,其对称轴方程为,顶点坐标为(1,1),图象开口向上。
图1图2图3①如图1所示,若顶点横坐标在区间左侧时,有,此时,当时,函数取得最小值。
②如图2所示,若顶点横坐标在区间上时,有,即。
当时,函数取得最小值。
③如图3所示,若顶点横坐标在区间右侧时,有,即。
通过对函数定义域、性质的观察,结合函数的解析式,求得函数的值域。
例1求函数y=3+√(2-3x)的值域。
点拨:根据算术平方根的性质,先求出√(2-3x)的值域。
解:由算术平方根的性质,知√(2-3x)≥0,故3+√(2-3x)≥3。
∴函数的知域为.点评:算术xx具有双重非负性,即:(1)被开方数的非负性,(2)值的非负性。
本题通过直接观察算术平方根的性质而获解,这种方法对于一类函数的值域的求法,简捷明了,不失为一种巧法。
练习:求函数y=[x](0≤x≤5)的值域。
(答案:值域为:{0,1,2,3,4,5})二.反函数法当函数的反函数存在时,则其反函数的定义域就是原函数的值域。
例2求函数y=(x+1)/(x+2)的值域。
点拨:先求出原函数的反函数,再求出其定义域。
解:显然函数y=(x+1)/(x+2)的反函数为:x=(1-2y)/(y-1),其定义域为y≠1的实数,故函数y的值域为{y∣y≠1,y∈R}。
点评:利用反函数法求原函数的定义域的前提条件是原函数存在反函数。
这种方法体现逆向思维的思想,是数学解题的重要方法之一。
练习:求函数y=(10x+10-x)/(10x-10-x)的值域。
(答案:函数的值域为{y∣y<-1或y>1})三.配方法当所给函数是二次函数或可化为二次函数的复合函数时,可以利用配方法求函数值域例3:求函数y=√(-x+x+2)的值域。
点拨:将被开方数配方成完全平方数,利用二次函数的最值求。
解:由-x2+x+2≥0,可知函数的定义域为x∈[-1,2]。
此时-x2+x+2=-(x-)2+∈[0,∴0≤√-x2+x+2≤函数的值域是点评:求函数的值域不但要重视对应关系的应用,而且要特别注意定义域对值域的制约作用。
配方法是数学的一种重要的思想方法。
练习:求函数y=2x-5+√15-4x的值域.(答案:值域为{y∣y≤3})四.判别式法若可化为关于某变量的二次方程的分式函数或无理函数,可用判别式法求函数的值域。
例4求函数y=(2x2-2x+3)/(x2-x+1)的值域。
点拨:将原函数转化为自变量的二次方程,应用二次方程根的判别式,从而确定出原函数的值域。
解:将上式化为(y-2)x2-(y-2)x+(y-3)=0(*)当y≠2时,由Δ=(y-2)2-4(y-2)x+(y-3)≥0,解得:2<x≤2当y=2时,方程(*)无解。
∴函数的值域为2<y≤。
点评:把函数关系化为二次方程F(x,y)=0,由于方程有实数解,故其判别式为非负数,可求得函数的值域。
常适应于形如y=(ax2+bx+c)/(dx2+ex+f)及y=ax+b±√(cx2+dx+e)的函数。
2练习:求函数y=1/(2x-3x+1)的值域。
(答案:值域为y≤-8或y>0)。
五.最值法对于闭区间[a,b]上的连续函数y=f(x),可求出y=f(x)在区间[a,b]内的极值,并与边界值f(a).f(b)作比较,求出函数的最值,可得到函数y的值域。
例5已知(2x-x-3)/(3x+x+1)≤0,且满足x+y=1,求函数z=xy+3x的值域。
点拨:根据已知条件求出自变量x的取值范围,将目标函数消元、配方,可求出函数的值域。
解:∵3x2+x+1>0,上述分式不等式与不等式2x2-x-3≤0同解,解之得-1≤x≤,又x+y=1,将y=1-x代入z=xy+3x中,得z=-x2+4x(-1≤x≤∴z=-(x-2)2+4且x∈函数z在区间上连续,故只需比较边界的大小。
22A.(-∞,+∞)B.[-7,+∞]C.[0,+∞)D.[-5,+∞)(答案:D)。
六.图象法通过观察函数的图象,运用数形结合的方法得到函数的值域。
例6求函数y=∣x+1∣+√(x-2)2的值域。
点拨:根据绝对值的意义,去掉符号后转化为分段函数,作出其图象。
解:原函数化为-2x+1 (x≤1)y= 3 (-1<x≤2)2x-1(x>2)它的图象如图所示。
显然函数值y≥3,所以,函数值域[3,+∞]。
点评:分段函数应注意函数的端点。
利用函数的图象求函数的值域,体现数形结合的思想。
是解决问题的重要方法。
求函数值域的方法较多,还适应通过不等式法、函数的单调性、换元法等方法求函数的值域。
七.单调法利用函数在给定的区间上的单调递增或单调递减求值域。
例1求函数y=4x-√1-3x(x≤的值域。
点拨:由已知的函数是复合函数,即g(x)=-√1-3x,y=f(x)+g(x),其定义域为x≤,在此区间内分别讨论函数的增减性,从而确定函数的值域。
解:设f(x)=4x,g(x)=-√1-3x ,(x≤易知它们在定义域内为增函数,从而y=f(x)+g(x)= 4x-√1-3x在定义域为x≤上也为增函数,而且y≤因此,所求的函数值域为{y|y≤}。
点评:利用单调性求函数的值域,是在函数给定的区间上,或求出函数隐含的区间,结合函数的增减性,求出其函数在区间端点的函数值,进而可确定函数的值域。
练习:求函数y=3+√4-x的值域。
(答案:{y|y≥3})八.换元法以新变量代替函数式中的某些量,使函数转化为以新变量为自变量的函数形式,进而求出值域。
例2求函数y=x-3+√2x+1的值域。
点拨:通过换元将原函数转化为某个变量的二次函数,利用二次函数的最值,确定原函数的值域。
解:设t=√2x+1(t≥0),则。
于是≥所以,原函数的值域为{y|y≥-}。
点评:将无理函数或二次型的函数转化为二次函数,通过求出二次函数的最值,从而确定出原函数的值域。
这种解题的方法体现换元、化归的思想方法。
它的应用十分广泛。
练习:求函数y=√x-1–x的值域。
(答案:{y|y≤-}九.构造法根据函数的结构特征,赋予几何图形,数形结合。
例3求函数y=√x2+4x+5+√x2-4x+8的值域。
点拨:将原函数变形,构造平面图形,由几何知识,确定出函数的值域。
解:原函数变形为f(x)=√(x+2)2+1+√(2-x)2+22作一个长为4、宽为3的矩形ABCD,再切割成12个单位正方形。
设HK=x,则ek=2-x,KF=2+x,AK=√(2-x)2+22 ,KC=√(x+2)2+1。
由三角形三边关系知,AK+KC≥AC=5。
当A、K、C三点共线时取等号。
∴原函数的知域为{y|y≥5}。
十.比例法对于一类含条件的函数的值域的求法,可将条件转化为比例式,代入目标函数,进而求出原函数的值域。
例4已知x,y∈R,且3x-4y-5=0,求函数Z=x+y的值域。
点拨:将条件方程3x-4y-5=0转化为比例式,设置参数,代入原函数。
解:由3x-4y-5=0变形得,(x3)/4=(y-1)/3=k(k为参数)∴x=3+4k,y=1+3k,∴z=x+y=(3+4k)+(14+3k)=(5k+3)+1。
当k=-时,-时,Zmin=1。
函数的值域为{z|z≥1}.点评:本题是多元函数关系,一般含有约束条件,将条件转化为比例式,通过设参数,可将原函数转化为单函数的形式,这种解题方法体现诸多思想方法,具有一定的创新意识。
练习:已知x,y∈R,且满足4x-y=0,求函数f(x,y)=2x-y的值域。
(答案:{f(x,y)|f(x,y)≥1})十一.利用多项式的除法例5求函数y=(3x+2)/(x+1)的值域。
点拨:将原分式函数,利用长除法转化为一个整式与一个分式之和。
解:y=(3x+2)/(x+1)=3-1/(x+1)。
∵1/(x+1)≠0,故y≠3。
22222∴函数y的值域为y≠3的一切实数。
点评:对于形如y=(ax+b)/(cx+d)的形式的函数均可利用这种方法。
练习:求函数y=(x-1)/(x-1)(x≠1)的值域。
(答案:y≠2)十二.不等式法例6求函数Y=3x/(3x+1)的值域。
点拨:先求出原函数的反函数,根据自变量的取值范围,构造不等式。
解:易求得原函数的反函数为y=log3[x/(1-x)],由对数函数的定义知x/(1-x)>01-x≠0解得,0<x<1。
∴函数的值域(0,1)。
点评:考查函数自变量的取值范围构造不等式(组)或构造重要不等式,求出函数定义域,进而求值域。
不等式法是重要的解题工具,它的应用非常广泛。
是数学解题的方法之一。
以下供练习选用:求下列函数的值域1.Y=√(15-4x)+2x-5;({y|y≤3})2.Y=2x/(2x-1)。
(y>1或y<0)211/ 11。