求函数值域方法及习题
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求函数值域的方法(1)直接法:从自变量x 的范围出发,推出y=f(x)的取值范围;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 的取值范围,通过解不等式,得出y 的取值范围;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()3x x-(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()[42πα+∈-)[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,求实数m 的取值范围;(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,斜率的取值范围问题。
现在只要求出k 的最大和最小值即可。
k k 大小,==-3333∴∈-⎡⎣⎢⎤⎦⎥k 3333, (3)[]x y P x y 2211102+-===+⎧⎨⎩∈()cos sin 上任一点可写成,θθθπy1O 2 x代入得x y m ++≥010+++≥sin cos θθm ,m m ≥---≥-+-sin cos sin()θθθπ1241-⋅+--24121sin ()θπ的最大值为。
∴≥-++≥m x y m 210时,不等式恒成立。
(4)数形结合法:23(4)|1||4|5(41)23(1)x x y x x x x x --≤-⎧⎪=-++=-<<⎨⎪+≥⎩,∴5y ≥,∴函数值域为[5,)+∞.(9)最值法:【例7】求下列函数的值域: 拓展【例1】求函数f(x)=2,(0,1]1axx ax ∈+的值域:【例2】求函数f(x)=21ax bx ++的值域是[-1,9],求实数a 、b 值.Ⅲ. 小结1.熟练掌握求函数值域的几种方法,并能灵活选用; 2.求值域时要务必注意定义域的制约;3.含字母参数或参数区间的一类值域问题要进行合理分类讨论; 4.用不等式求值域时要注意“=”的成立条件。
5.对于二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f ,⑴若定义域为R 时,①当a>0时,则当a bx 2-=时,其最小值ab ac y 4)4(2min -=; ②当a<0时,则当a b x 2-=时,其最大值b ac y )4(2max -= ⑵若定义域为x ∈ [a,b],则应首先判定其顶点横坐标x 0是否属于区间[a,b]①若0x ∈[a,b],则)(0x f 是函数的最小值(a>0)时或最大值(a<0)时,再比较)(),(b f a f 的大小决定函数的最大(小)值②若0x ∉[a,b],则[a,b]是在)(x f 的单调区间内,只需比较)(),(b f a f 的大小即可决定函数的最大(小)值(3)若给定区间不是闭区间,则可能得不到最大(小)值;(4)当顶点横坐标是字母时,则应根据其对应区间特别是区间两端点的位置关系进行讨论Ⅳ. 巩固练习夯实基础 【题组一】 1.函数y=231x x ++的值域是 ; []2112.求函数,在,上的最大及最小值。
y x x=+3.函数y=63cos 1x +的值域是 ;4.函数+1的值域是 ;5.函数y=22221(log )log 3([,4])2x x x -+∈的值域是 ;6.函数y=221()3x x+的值域是7.已知:点P (x ,y )是圆x 2+y 2=9上的动点。
求x+y 的最大值。
8.函数y =的值域是 [0,2]9.函数221xx y =+的值域为(0,1).10若函数()log a f x x =在[2,4]上的最大值与最小值之差为2,则a=2. 11.求函数y=|x+1|+|x-2|的值域(11. 解法1:将函数化为分段函数形式:⎪⎩⎪⎨⎧≥-<≤--<+-=)2(12)21(3)1(12x x x x x y ,画出它的图象,由图象可知,函数的值域是{y|y ≥3}解法2:(几何法或图象法)∵函数y=|x+1|+|x-2|表示数轴上的动点x 到两定点-1,2的距离之和,∴易见y 的最小值是3,∴函数的值域是[3,+∞] 如图12.求函数x x y -+=142的值域 解:(换元法)设 x t -=1 则 t ≥0 x=1-2t代入得 t t t f y 4)1(2)(2+-⋅==4)1(224222+--=++-=t t t ∵t ≥0 ∴y ≤4 13.某宾馆有相同标准的床位100张根据经验,当该宾馆每张床的床价不超过10元时,床位可以全部租出;当床价高于10元时,每提高一元,将有3张床位空闲为了获得较好的效益,该宾馆要给床位定一个合适的价格,条件是①为方便结算,床位应为1元的整数倍;②该宾馆每日的费用支出为575元,床位出租收入必须高于支出,而且高出得越多越好,若用x 表示床价,用y 表示该宾馆一天出租床位的净收入(即除去每日的支出费用后的收入),(1)把y 表示为x 的函数,并求出定义域;(2)试确定该宾馆床价定为多少时,既符合上述条件,又能使净收入最多? 2.(1)100575(10)[100(10)3]57510x x y x x x -≤⎧=⎨--⨯->⎩=2100575(610,)3130575(1038,x x x N x x x x N-≤≤∈⎧⎨-+-<≤∈⎩(2)当x£10时,y£425;当x>10,则当x=22时,y有最大值约833元【题组二】1.若函数y=x2-3x-4的定义域为[0,m],值域为[-25/4,-4],则m的取值范围是 [3/2,3] 3.求下列函数的值域(1)y=(1-x2)/(1+x2); (2)y=(1-2sinx)/(1+sinx) (1) (0,1); (2) [-1/2,+¥] 4.已知1/2£t£1,则2/t–t单调性求最值)5.函数y= –x2–2ax(0£x£1)的最大值是a2,那么实数a求二次函数的最值)6.在区间[1/2,2]上函数f(x)=x2+px+q与g(x)=2x+1/x2在同一点取得相同的最小值,那么f(x)在区间[1/2,2]上的最大值是 4 ,平均值不等式求最值7.函数x=在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则a= 2y a8.已知函数()21x f x =-,2()1g x x =-,构造函数()F x ,定义如下:当|()|()f x g x ≥时,()|()|F x f x =,当|()|()f x g x <时,()()F x f x =-,那么()F x ( B )()A 有最小值0,无最大值 ()B 有最小值1-,无最大值 ()C 有最大值1,无最小值 ()D 无最小值,也无最大值9. 函数的值域是131-=xy ( D ) (A) (-)1,-∞ (B) (,0)(0,)-∞+∞ (C) (-1,+)∞ (D) (-,1)(0,)∞-+∞10. 函数)2(log log 2x x y x +=的值域是 ( D )A .]1,(--∞ (B)),3[+∞ (C)]3,1[- (D)),3[]1,(+∞⋃--∞11. 函数2y =的值域为 。
5,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭12.223x x y +-= 的值域是______________.)+∞13.函数)1(11)(x x x f --=的最大值是( D )A .54 B .45 C .43 D .34 14.函数1222--=x xy 的值域为 ( B )A .(,2][1,)-∞--+∞B .(,2)(1,)-∞--+∞C .}{R y y y ∈-≠,1D .}{R y y y ∈-≠,215.函数x x y 1-=在]2,1[上的值域是_______________[0,3]216. 下列函数中,值域是(0,+∞)的函数是 ( D )A .151+=-x y B .xy 21-= C .1)21(-=x y D .x y -=1)31(17. 已知函数322+-=x x y 在区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m 的取值范围是( D )A 、[ 1,+∞]B 、[0,2]C 、(-∞,2)D 、[1,2]18. (04津)若函数)10(log )(<<=a x x f a 在区间]2,[a a 上的最大值是最小值的3倍,则a=(A )A. 42B.22 C.41 D.21。