求值域的十种方法

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求函数值域的十种方法

一.直接法(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 .求函数的值域。

【解析】∵ ,∴ ,∴函数的值域为。

【练习】

1 .求下列函数的值域:

① ;② ;

③ ;,。

【参考答案】① ;② ;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

的函数的值域问题,均可使用配方法。

例 2 .求函数()的值域。

【解析】。

∵ ,∴ ,∴ ,∴ ,∴ 。

∴函数()的值域为。

例 3 .求函数的值域。

【解析】本题中含有二次函数可利用配方法求解,为便于计算不妨设:

配方得:利用二次函数的相关知识得,从而得出:。

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,本题为:。

例 4 .若,试求的最大值。

【分析与解】本题可看成第一象限内动点在直线上滑动时函数的最大值。利用两点,确定一条直线,作出图象易得:

, y=1 时,取最大值。

【练习】

2 .求下列函数的最大值、最小值与值域:

① ;② ;③ ;

④ ;,;。【参考答案】① ;② ;③ ;④ ;;

三.反函数法:反函数的定义域就是原函数的值域,利用反函数与原函数的关系,求原函数的值域。

适用类型:分子、分母只含有一次项的函数 ( 即有理分式一次型 ) ,也可用于其它

易反解出自变量的函数类型。

例 5 .求函数的值域。

分析与解:由于本题中分子、分母均只含有自变量的一次型,易反解出,从而

便于求出反函数。

反解得,故函数的值域为。

【练习】

1 .求函数的值域。

2 .求函数,的值域。

【参考答案】 1 .;。

四.分离变量法:

适用类型 1 :分子、分母是一次函数的有理函数,可用分离常数法,此类问题一般也可以利用反函数法。

例 6 :求函数的值域。

解:∵ ,

∵ ,∴ ,∴函数的值域为。

适用类型 2 :分式且分子、分母中有相似的项,通过该方法可将原函数转化为为( 常数 ) 的形式。

例 7 :求函数的值域。

分析与解:观察分子、分母中均含有项,可利用分离变量法;则有

不妨令:从而。

注意:在本题中若出现应排除,因为作为分母 . 所以故。

另解:观察知道本题中分子较为简单,可令,求出的值域,进而可得到的值域。

【练习】

1 .求函数的值域。

【参考答案】 1 .

五、换元法:对于解析式中含有根式或者函数解析式较复杂的这类函数,可以考虑通过换元的方法将原函数转化为简单的熟悉的基本函数。其题型特征是函数解析式含有根式或三角函数公式模型,当根式里是一次式时,用代数换元;当根式里是二次式时,用三角换元。

例 8 :求函数的值域。

解:令(),则,∴ 。

∵当,即时,,无最小值。∴函数的值域为。

例 9 :求函数的值域。

解:因,即。

故可令,∴

∵ ,,

故所求函数的值域为。

例 10 . 求函数的值域。

解:原函数可变形为:

可令 X= ,则有

当时,

当时,

而此时有意义。

故所求函数的值域为

例 11. 求函数,的值域。解:

令,则

可得:

∴当时,,当时,

故所求函数的值域为。

例 12. 求函数的值域。

解:由,可得

故可令

当时,

当时,

故所求函数的值域为:

六、判别式法:把函数转化成关于的二次方程;通过方程有实数根,

判别式,从而求得原函数的值域,形如(、不同时为零)的函数的值域,常用此方法求解。

例 13 :求函数的值域。

解:由变形得,

当时,此方程无解;

当时,∵ ,∴ ,

解得,又,∴

∴函数的值域为

七、函数的单调性法:确定函数在定义域(或某个定义域的子集)上的单调性,

求出函数的值域。

例 14 :求函数的值域。

解:∵当增大时,随的增大而减少,随的增大而增大,

∴函数在定义域上是增函数。

∴ ,

∴函数的值域为。

例 15. 求函数的值域。

解:原函数可化为:

令,显然在上为无上界的增函数

所以在上也为无上界的增函数

所以当 x=1 时,有最小值,原函数有最大值

显然,故原函数的值域为

适用类型 2 :用于求复合函数的值域或最值。(原理:同增异减)

例 16 :求函数的值域。

分析与解:由于函数本身是由一个对数函数(外层函数)和二次函数(内层函数)复合而成,故可令:配方得:

由复合函数的单调性(同增异减)知:

八、利用有界性:一般用于三角函数型,即利用等。

例 17 :求函数的值域。

解:由原函数式可得:,可化为:

解得:

故函数的值域为

注:该题还可以使用数形结合法。,利用直线的斜率解题。例 18 :求函数的值域。

解:由解得,

∵ ,∴ ,∴

∴函数的值域为。