函数值域的求法 求函数的值域问题是高中数学学习
作者:admin 发布时间:2023-08-02 21:28:00 分类:随笔 浏览:113
求函数的值域问题是高中数学学习中的基本问题,也是进一步学习其它数学知识的基础,求函数的值域,要求同学们具有坚实的数学基础,具有严谨,全面分析问题,和灵活解决问题的能力,下面介绍几种求值域的常用方法:
一、直接观察法
有的函数的结构并不复杂,可以通过基本函数的值域及不等式的性质直接观察求出函数的值域。
例1(1)求函数的值域。
(2)求函数的值域。
解:(1)先求函数的定义域:列不等式组
解得:
所以函数的定义域为: 而当x=,y=0
所以函数的值域为:
(2)函数的定义域为:R
因为所以:
所以函数的值域为:
注:利用观察法求函数的值域要熟练掌握一些基本函数的性质,如等函数的基本性质。
二、二次函数法(配方法)
二次函数或可转化为形如:类的函数值域问题均可用此法解决。
例2(1)求函数的值域。
(2)求函数的值域。
解:(1)解1:函数的对称轴:
,
所以原函数在上单调递增,有最小值f(1)=1,无最大值。
故原函数的值域为。
解2:
故原函数的值域为。
(2)令
(以下略)
三、换元法
运用整体代换将所给函数的值域转化为值域容易确定的函数,从而求得原函数的值域。
例3(1)求函数的值域。
(2)求函数的值域。
解:(1)令:
(以下略)
(2)
令:
,
所以原函数可化为:
(以下略)
注:换元法是一种非常重工的数学解题方法,它可以使复杂问题简单化,但是在解题的过程中一定要注意换元后新元的取值范围。
四、逆求法
用函数的自变量(定义域)与函数值(值域)之间的相互制约关系,通过自变量的取值范围而得到函数值域的方法。
例4(1)求函数的值域。
(2)求函数的值域。
解:(1)由,得
由,
列不等式组:
解得:所以原函数的值域为:(-1,1]
(2)由
即有:
解得:所以原函数的值域为:(,1)
注:逆求法是根据所学的反函数与原函数的定义域与值域互换,但在求解过程中不一定要求出x,可保留x的某种形式。
五、判别式法
一般地,如果函数可化成关于x的一元二次方程:f(y)x2 +g(y)x+ψ(y)=0,可根据方程的判别式Δ=g2(y)- 4f(y)ψ(y)≥0求出y的取值范围,从而得出原函数的值域。但要注意几点:
(1)由于在变形过程中涉及到去分母,故应考虑函数的定义域是否为R;否则用“判别式法”求出的值域与最值是不可靠的。
(2)应分别讨论f(y)≠0和f(y)=0两种情况。
例5(1)求函数的值域。
解:对于
由去分母并整理得:
(*)
①当y-2=0,即y=2时,(*)即为:
方程无解;
②方程(*)为一元二次方程,且
则由:
又
综合①②,可知原函数的值域为
六、单调性法
通过确定函数在定义域(或定义域的某个子区间)上的单调性求出函数值域的方法。
例6(1)求函数的值域。
(2)求函数的值域。
(3)求函数的值域。
七、奇偶性法
根据函数奇偶性的图象性质,先求出函数在半个定义域上的值域,再根据对称性求出函数在整个定义域上的值域的方法。
例7(1)求函数的值域
解:显然函数的定义域为:,并且函数是奇函数。
当x>0时,,
所以当,
又因为函数是奇函数,,
所以,原函数的值域为:
八、图象法
九、分离常数法
分离常数就是将分子中隐藏着分母的那部分分离出来,从而起到简化函数解析式的作用。
例8(1)求函数的值域
(2)求函数的值域
解:(2)(函数的定义域为:R)
令:
故原函数的值域为:
注:分离常数仅仅是一个简化解析式的步骤,有时分离常数后较容易,有时还需要用其它方法求解。
总之,求函数的值域,要根据解析式本身的特点,选取合适的方法,有时并不是只用一种方法就可以求解,而是需要综合使用几种方法进行求解,希望同学们平时的学习中多注意归纳、总结。
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