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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。


标签:函数原函数定义所以方法分离数学


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