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函数定义域、值域求法总结
一、求函数得定义域需要从这几个方面入手:
(1)分母不为零
(2)偶次根式得被开方数非负。
(3)对数中得真数部分大于0。
(4)指数、对数得底数大于0,且不等于1
(5)y=tanx中x≠kπ+π/2;y=cotx中x≠kπ等等。
( 6 )中x
二、值域就是函数y=f(x)中y得取值范围。
常用得求值域得方法: (1)直接法 (2)图象法(数形结合)
(3)函数单调性法 (4)配方法
(5)换元法 (包括三角换元)(6)反函数法(逆求法)
(7)分离常数法 (8)判别式法
(9)复合函数法 (10)不等式法
(11)平方法等等
这些解题思想与方法贯穿了高中数学得始终。
定义域得求法
1、直接定义域问题
例1 求下列函数得定义域:
① ;② ;③
解:①∵x-2=0,即x=2时,分式无意义,
而时,分式有意义,∴这个函数得定义域就是、
②∵3x+2〈0,即x〈-时,根式无意义,
而,即时,根式才有意义,
∴这个函数得定义域就是{|}、
③∵当,即且时,根式与分式 同时有意义,
∴这个函数得定义域就是{|且}
另解:要使函数有意义,必须: Þ
例2 求下列函数得定义域:
① ②
③ ④
⑤
解:①要使函数有意义,必须: 即:
∴函数得定义域为: []
②要使函数有意义,必须:
∴定义域为:{ x|}
③要使函数有意义,必须: Þ
∴函数得定义域为:
④要使函数有意义,必须:
∴定义域为:
⑤要使函数有意义,必须:
即 x< 或 x> ∴定义域为:
2 定义域得逆向问题
例3 若函数得定义域就是R,求实数a 得取值范围 (定义域得逆向问题)
解:∵定义域就是R,∴
∴
练习: 定义域就是一切实数,则m得取值范围;
3 复合函数定义域得求法
例4 若函数得定义域为[-1,1],求函数得定义域
解:要使函数有意义,必须:
∴函数得定义域为:
例5 已知f(x)得定义域为[—1,1],求f(2x-1)得定义域。
分析:法则f要求自变量在[-1,1]内取值,则法则作用在2x-1上必也要求2x—1在 [—1,1]内取值,即-1≤2x-1≤1,解出x得取值范围就就是复合函数得定义域;或者从位置上思考f(2x-1)中2x-1与f(x)中得x位置相同,范围也应一样,∴-1≤2x—1≤1,解出x得取值范围就就是复合函数得定义域.
(注意:f(x)中得x与f(2x—1)中得x不就是同一个x,即它们意义不同.)
解:∵f(x)得定义域为[-1,1],
∴—1≤2x—1≤1,解之0≤x≤1,
∴f(2x-1)得定义域为[0,1]。
例6已知已知f(x)得定义域为[-1,1],求f(x2)得定义域。
答案:-1≤x2≤1 x2≤1-1≤x≤1
练习:设得定义域就是[-3,],求函数得定义域
解:要使函数有意义,必须: 得:
∵ ≥0 ∴
∴ 函数得定域义为:
例7 已知f(2x-1)得定义域为[0,1],求f(x)得定义域
因为2x-1就是R上得单调递增函数,因此由2x—1, x∈[0,1]求得得值域[-1,1]就是f(x)得定义域。
练习:
1 已知f(3x-1)得定义域为[-1,2),求f(2x+1)得定义域。)
(提示:定义域就是自变量x得取值范围)
2 已知f(x2)得定义域为[-1,1],求f(x)得定义域
3 若得定义域就是,则函数得定义域就是 ( )
A。ﻩﻩBﻩﻩﻩC. ﻩ D。
4 已知函数得定义域为A,函数得定义域为B,则( )
A.ﻩB.BﻩC.ﻩﻩﻩD.
求值域问题
利用常见函数得值域来求(直接法)
一次函数y=ax+b(a0)得定义域为R,值域为R;
反比例函数得定义域为{x|x0},值域为{y|y0};
二次函数得定义域为R,
当a>0时,值域为{};当a〈0时,值域为{}、
例1 求下列函数得值域
① y=3x+2(-1x1) ②
③ (记住图像)
解:①∵-1x1,∴—33x3,
∴—13x+25,即-1y5,∴值域就是[-1,5]
②略
③ 当x〉0,∴=,
当x<0时,=—
∴值域就是[2,+)、(此法也称为配方法)
函数得图像为:
二次函数在区间上得值域(最值):
例2 求下列函数得最大值、最小值与值域:
①; ②;
③; ④;
解:∵,∴顶点为(2,-3),顶点横坐标为2、
①∵抛物线得开口向上,函数得定义域R,
∴x=2时,ymin=—3 ,无最大值;函数得值域就是{y|y—3 }、
②∵顶点横坐标2[3,4],
当x=3时,y= —2;x=4时,y=1;
∴在[3,4]上,=-2,=1;值域为[-2,1]、
③∵顶点横坐标2 [0,1],当x=0时,y=1;x=1时,y=—2,
∴在[0,1]上,=—2,=1;值域为[-2,1]、
④∵顶点横坐标2 [0,5],当x=0时,y=1;x=2时,y=—3, x=5时,y=6,
∴在[0,1]上,=-3,=6;值域为[-3,6]、
注:对于二次函数,
⑴若定义域为R时,
①当a>0时,则当时,其最小值;
②当a<0时,则当时,其最大值;
⑵若定义域为x [a,b],则应首先判定其顶点横坐标x0就是否属于区间[a,b]、
①若[a,b],则就是函数得最小值(a>0)时或最大值(a<0)时,
再比较得大小决定函数得最大(小)值、
②若[a,b],则[a,b]就是在得单调区间内,只需比较得大小即可决定函数得最大(小)值、
注:①若给定区间不就是闭区间,则可能得不到最大(小)值;
②当顶点横坐标就是字母时,则应根据其对应区间特别就是区间两端点得位置关系进行讨论、
练习:1、求函数y=3+得值域
解:由算术平方根得性质,知≥0,故3+≥3。∴函数得值域为 、
2、求函数 得值域
解: 对称轴
1 单调性法
例3 求函数y=4x—(x≤1/3)得值域。
设f(x)=4x,g(x)= —,(x≤1/3),易知它们在定义域内为增函数,从而y=f(x)+g(x)=4x—
在定义域为x≤1/3上也为增函数,而且y≤f(1/3)+g(1/3)=4/3,因此,所求得函数值域为{y|y≤4/3}。
小结:利用单调性求函数得值域,就是在函数给定得区间上,或求出函数隐含得区间,结合函数得增减性,求出其函数在区间端点得函数值,进而可确定函数得值域。
练习:求函数y=3+得值域.(答案:{y|y≥3})
2 换元法
例4 求函数 得值域
解:设,则
点评:将无理函数或二次型得函数转化为二次函数,通过求出二次函数得最值,从而确定出原函数得值域.这种解题得方法体现换元、化归得思想方法.它得应用十分广泛。
练习:求函数y=得值域。(答案:{y|y≤-3/4}
求得值域;
例5 (三角换元法)求函数得值域
解: 设
小结:(1)若题目中含有,则可设
(2)若题目中含有则可设,其中
(3)若题目中含有,则可设,其中
(4)若题目中含有,则可设,其中
(5)若题目中含有,则可设其中
3 平方法
例5 (选)求函数 得值域
解:函数定义域为:
4 分离常数法
例6 求函数 得值域
由 ,可得值域
小结:已知分式函数,如果在其自然定义域(代数式自身对变量得要求)内,值域为;如果就是条件定义域(对自变量有附加条件),采用部分分式法将原函数化为,用复合函数法来求值域。
练习
求函数 得值域
求函数 得值域
0
1
求函数 y=得值域;(y∈(—1,1))
-1
0
1
3
4
-4
x
y
例7 求 得值域
解法一:(图象法)可化为 如图,
观察得值域
解法二:(不等式法) 同样可得值域
练习:得值域
例8 求函数 得值域
解:(换元法)设 ,则 原函数可化为
例9求函数 得值域
解:(换元法)令,则
1
0
x
y
由指数函数得单调性知,原函数得值域为
例10 求函数 得值域
解:(图象法)如图,值域为
(换元法)设 ,
则
例13 函数 得值域
解法一:(逆求法)
2
解法二:(换元法)设 ,则
解法三:(判别式法)原函数可化为
1) 时 不成立
2) 时,
综合1)、2)值域
解法四:(三角换元法)设,则
原函数得值域为
1
0
例14 求函数得值域
5
解法一:(判别式法)化为
1)时,不成立
2)时,得
综合1)、2)值域
解法二:(复合函数法)令,则
所以,值域
例15 函数得值域
解法一:(判别式法)原式可化为
解法二:(不等式法)1)当时,
2) 时,
综合1)2)知,原函数值域为
例16 (选) 求函数得值域
解法一:(判别式法)原式可化为
解法二:(不等式法)原函数可化为
当且仅当时取等号,故值域为
例17 (选) 求函数得值域
解:(换元法)令 ,则原函数可化为。。.
小结:已知分式函数 ,如果在其自然定义域内可采用判别式法求值域;如果就是条件定义域,用判别式法求出得值域要注意取舍,或者可以化为
(选)得形式,采用部分分式法,进而用基本不等式法求出函数得最大最小值;如果不满足用基本不等式得条件,转化为利用函数得单调性去解。
练习:
1 、;
解:∵x0,,∴y11、
另外,此题利用基本不等式解更简捷:(或利用对勾函数图像法)
2 、
0<y5、
3 、求函数得值域
①; ②
解:①令0,则,
原式可化为,
∵u0,∴y,∴函数得值域就是(-,]、
②解:令 t=4x-0 得 0x4
在此区间内 (4x-)=4 ,(4x-) =0
∴函数得值域就是{ y| 0y2}
4、求函数y=|x+1|+|x-2|得值域、
解法1:将函数化为分段函数形式:,画出它得图象(下图),由图象可知,函数得值域就是{y|y3}、
解法2:∵函数y=|x+1|+|x-2|表示数轴上得动点x到两定点-1,2得距离之与,∴易见y得最小值就是3,∴函数得值域就是[3,+]、 如图
5、求函数得值域
解:设 则 t0 x=1-
代入得
∵t0 ∴y4
6、(选)求函数得值域
方法一:去分母得 (y-1)+(y+5)x-6y-6=0 ①
当 y¹1时 ∵xÎR ∴△=(y+5)+4(y-1)×6(y+1)0
由此得 (5y+1)0
检验 (有一个根时需验证)时 (代入①求根)
∵2 Ï 定义域 { x| x¹2且 x¹3} ∴
再检验 y=1 代入①求得 x=2 ∴y¹1
综上所述,函数得值域为 { y| y¹1且 y¹}
方法二:把已知函数化为函数 (x¹2)
由此可得 y¹1,∵ x=2时即 ∴函数得值域为 { y| y¹1且 y¹}
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