2011年高考数学一轮复习精品课件:函数的定义域和值域复习
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13 t 2 则t ≥ 0, x = , 4 13 t 2 于是f ( x) = g (t ) = 2 1 t 4 1 11 = t2 t + 2 2 1 = (t + 1) 2 + 6, 2
显然函数g 显然函数g(t)在[0,+∞)上是单调递减函数, +∞)上是单调递减函数,
11 所以g (t ) ≤ g (0) = , 2 11 因此原函数的值域是(∞, ]. 2
2
B. y = 1 2 x D. y = ( 1 )1 x
3
C. y = ( 1 ) x 1 解析
A中值域为(0,1); 中值域为(
B中值域为[0,1); 中值域为[ C中值域为[0,+∞);D中值域为(0,+∞). 中值域为[ +∞);D中值域为( ); +∞)
1 5.已知函数 已知函数f )=lg(x+3)的定义域为 g 的定义域为M 5.已知函数f(x)=lg(x+3)的定义域为M,( x) = 2 x
基础自测
x 2 3x + 4 1.(2009江西文 江西文, 1.(2009江西文,2)函数 y = 的定 x
义域为
(D)
A.[-4,1] A.[ 4,1] C.(0,1] C.(0,1]
B.[-4,0) B.[ D.[ 4,0)∪(0,1] D.[-4,0)∪(0,1]
x 2 3 x + 4 ≥ 0, 解析 由题意得 x ≠ 0, 4≤x≤1且 ≠0.即定义域为 即定义域为[ 4,0)∪(0,1] ∴-4≤x≤1且x≠0.即定义域为[-4,0)∪(0,1].
(3)常见基本初等函数的定义域: (3)常见基本初等函数的定义域: 常见基本初等函数的定义域 ①分式函数中分母不等于零. 分式函数中分母不等于零. ②偶次根式函数、被开方式大于或等于0. 偶次根式函数、被开方式大于或等于0. ③一次函数、二次函数的定义域为 R . 一次函数、 ④y=ax,y=sin x,y=cos x,定义域均为 R . ⑤y=tan
∵0<x≤2,∴1<3x≤9, 0<x
∴f(x)的值域为(1,9], 的值域为( ∴f(x)的反函数的定义域为(1,9]. 的反函数的定义域为(
4.下列函数中,值域是(0,+∞)的函数是( 4.下列函数中,值域是(0,+∞)的函数是( D ) 下列函数中 (0,+∞)的函数是 A.y =
1 5 x + 1
(2)基本初等函数的值域 (2)基本初等函数的值域 ①y=kx+b(k≠0)的值域是 R . kx+ ≠0)的值域是 bx+ ≠0)的值域是 的值域是: >0时 ②y=ax2+bx+c(a≠0)的值域是:当a>0时,值域为
4ac b2 ,+∞ 4a
;当a<0时,值域为 <0时
4ac b2 ∞ 4a
1 , ∵ y = 1 2 x x +1 1 2 3 3 2 又x x + 1 = ( x ) + ≥ , 2 4 4
1 4 1 ∴0 < 2 ≤ ,∴ ≤ y < 1. x x +1 3 3 1 ∴函数的值域为 ,1. 3
方法二(判别式法) 方法二(判别式法)
x2 x 由y = 2 , x ∈ R, x x +1
π x | x ∈R且x ≠ k π+ , k ∈Z x的定义域为 2
.
⑥函数f(x)=x0的定义域为{x|x∈R且x≠0} . 函数f )=x 2.函数的值域 2.函数的值域 (1)在函数y (1)在函数y=f(x)中,与自变量x的值对应的y的值 在函数 与自变量x的值对应的y 叫函数的值域. 叫 函数值, 函数值的集合叫函数的值域.
)
[-4,0)∪(0,1].
x 2 3x + 2 ≥ 0 解析 不等式组 x 2 3 x + 4 ≥ 0 的解集为 x ≠ 0
当x=1时, x 2 3x + 2 + x 2 3x + 4 = 0, =1时 不满足题意,舍去. 不满足题意,舍去. 当x=-4时, x 2 3 x + 2 + x 2 3 x + 4 > 0, 所以函数f(x)的定义域为[-4,0)∪(0,1). 所以函数f 的定义域为[ 答案 D
方法二(单调性法):函数定义域是 方法二(单调性法):函数定义域是 x | x ≤ 13 , ): 4 当自变量x增大时,2x-1增大,13 4 x 减小, 当自变量x增大时, 增大, 减小,
所以2 x 1 13 4 x增大,
因此函数f )=2x 因此函数f(x)=2x-1- 13 4 x 在其定义域上是一个 单调递增函数, 单调递增函数,
求函数f 的定义域, 思维启迪 求函数f(x)的定义域,只需使解析式 有意义,列不等式组求解. 有意义,列不等式组求解. 解析
x + 1 > 0, 由 2 解得 1 < x < 1. x 3x + 4 > 0,
求函数的定义域, 探究提高 (1)求函数的定义域,其实质就是以 函数解析式所含运算有意义为准则, 函数解析式所含运算有意义为准则,列出不等式或 不等式组,然后求出它们的解集,其准则一般是: 不等式组,然后求出它们的解集,其准则一般是: ①分式中,分母不为零; 分式中,分母不为零; ②偶次方根中,被开方数非负; 偶次方根中,被开方数非负; ③对于y=x0,要求x≠0; 要求x≠0; 对于y ④对数式中,真数大于0,底数大于0且不等于1; 对数式中,真数大于0 底数大于0且不等于1 ⑤由实际问题确定的函数,其定义域要受实际问 由实际问题确定的函数, 题的约束. 题的约束. (2)抽象函数的定义域要看清内、外层函数之间 抽象函数的定义域要看清内、 的关系. 的关系.
x ≥ 1或x ≤ 0, x( x 1) ≥ 0, 解得 x ≥ 0, x ≥ 0. 函数的定义域为{ ∴函数的定义域为{x|x≥1}∪{0}.
Βιβλιοθήκη Baidu 3.函数f (0<x≤2)的反函数的定义域为 的反函数的定义域为( 3.函数f(x)=3x(0<x≤2)的反函数的定义域为(B ) 函数 A.(0,+∞) A.( +∞) C.(0,1) 解析 B.(1,9] B.(1,9] D.[ D.[9,+∞)
题型分类 深度剖析
题型一 求函数的定义域 (2009江西理,2)函数 y = ln( x + 1) 江西理 【例1 】 2009江西理, x 2 3x + 4 的定义域为( 的定义域为( C ) A.( A.(-4,-1) C.( C.(-1,1) B.( B.(-4,1) D.( D.(-1,1]
函数的定义域、 §2.2 函数的定义域、值域 基础知识 自主学习
要点梳理
1.函数的定义域 1.函数的定义域 (1)函数的定义域是指 (1)函数的定义域是指 使函数有意义的自变量 的取值范围 . (2)求定义域的步骤是: (2)求定义域的步骤是: 求定义域的步骤是 ①写出使函数式有意义的不等式(组); 写出使函数式有意义的不等式( ②解不等式组; 解不等式组; ③写出函数定义域.(注意用区间或集合的形式 写出函数定义域. 写出) 写出)
的定义域为N 的定义域为N,则M∩N等于(B ) 等于( A.{x A.{x|x>-3} C.{x C.{x|x<2} 解析 B.{x 3<x B.{x|-3<x<2} D.{x 3<x D.{x|-3<x≤2}
M={x|x>-3},N={x|x<2}. ={x 3},N={x
∴M∩N={x|-3<x<2}. ={x 3<x
知能迁移2 求下列函数的值域: 知能迁移2 求下列函数的值域:
1 x (1) y = ; 2x + 5 (2) y =| x | 1 x 2 .
解
(1)(分离常数法) 分离常数法)
1 7 y= + 2 2(2 x + 5) 7 1 ∵ ≠ 0,∴ y ≠ . 2(2 x + 5) 2 1 故函数的值域是 y | y ∈ R, 且y ≠ . 2
题型二
求函数的值域
求下列函数的值域: 【例2 】 求下列函数的值域:
x2 x (1) y = 2 ; x x +1 (2) y = 2 x 1 13 4 x .
根据函数解析式的结构, 思维启迪 根据函数解析式的结构,确定采用 的方法: 的方法: (1)可用配方法或判别式法;(2)可用换元法 可用配方法或判别式法;(2 ;( 或单调性法. 或单调性法. 解 (1)方法一(配方法) 方法一(配方法)
.
k ≠0)的值域是 ③ y = (k≠0)的值域是{y|y∈R且y≠0} . x >0且 ≠1) ④y=ax(a>0且a≠1)的值域是(0,+∞) . 0,+∞)
>0且 ≠1)的值域是 ⑤y=logax(a>0且a≠1)的值域是 R . ⑥y=sin x,y=cos x的值域是[-1,1] . ⑦y=tan x的值域是 R .
2.(2008全国Ⅰ ,1) 2.(2008全国Ⅰ理,1)函数 y = x( x 1) + x 的 全国 定义域为 A.{x A.{x|x≥0} C.{x C.{x|x≥1}∪{0} 解析 要使函数有意义,需 要使函数有意义, (C) B.{x B.{x|x≥1} D.{x|0≤x D.{x|0≤x≤1}
(2)方法一(换元法) (2)方法一(换元法) 方法一 ∵1-x2≥0,令x=sin α, ∵1- ≥0,令
1 则有y =| sin α cos α |= | sin 2α |, 2 1 故函数值域为0, . 2
方法二
y =| x | 1 x 2 = x 4 + x 2 1 2 1 1 = ( x ) + ,∴ 0 ≤ y ≤ . 2 4 2 1 即函数值域为0, . 2
2
题型三
根据定义域、 根据定义域、值域求参数的取值
(12分)若函数 f ( x) = 1 x 2 x + a 的定 【例3 】 12分
2
义域和值域均为[ 义域和值域均为[1,b](b>1),求a、b的值. ](b>1) 的值. 求出f 上的值域, 思维启迪 求出f(x)在[1,b]上的值域,根 据值域已知的条件构建方程即可解. 据值域已知的条件构建方程即可解. 解题示范 解 ∵ f ( x) = 1 ( x 1) 2 + a 1 .
13 13 11 所以当x = 时, 函数取得最大值f ( ) = , 4 4 2 11 故原函数的值域是 ∞, . 2
若函数为分式结构( 探究提高 (1)若函数为分式结构(如(1)), 且分母中有未知数的平方,则常考虑分离常数法, 且分母中有未知数的平方,则常考虑分离常数法, 或采用判别式法. 或采用判别式法.(2)若含有根式结构的函数 (如(2)),通常用换元法,若能确定其单调性 )),通常用换元法, 通常用换元法 可采用单调性法.通常用单调性法求值域, 可采用单调性法.通常用单调性法求值域,常见的 (a 均为常数, ad≠0) ≠0), 有y=ax+b+ dx + e (a、b、d、e均为常数,且ad≠0), ax+ 看a与d是否同号,若同号则用单调性求值域,若异 是否同号,若同号则用单调性求值域, 号则用换元法求值域. 号则用换元法求值域.
2 2
[2分] [4分] ① [6分]
∴其对称轴为x=1,即[1,b]为f(x)的单调 其对称轴为x=1, 递增区间. 递增区间.
∴ f ( x) min 1 = f (1) = a = 1 2
1 f ( x) max = f (b) = b 2 b + a = b 2
知能迁移1 (2008湖北 湖北) 知能迁移1 (2008湖北)函数 f ( x) = 1 ln( x 2 3 x + 2
x
的定义域为( + x 2 3x + 4 ) 的定义域为( A.(-∞,-4]∪[2,+∞) A.( +∞) B.( B.(-4,0)∪(0,1) C.[ C.[-4,0)∪(0,1] D.[ D.[-4,0)∪(0,1)
得(y-1)x2+(1-y)x+y=0. 1)x +(1∵y=1时,x∈,∴y≠1. =1时 ,∴y 又∵x∈R,∴Δ=(1-y)2-4y(y-1)≥0, Δ=(11 ∴ ≤ y < 1. 3 1 ∴函数的值域为 ,1. 3
(2)方法一(换元法):设 13 4 x = t , 方法一(换元法):设 ):
显然函数g 显然函数g(t)在[0,+∞)上是单调递减函数, +∞)上是单调递减函数,
11 所以g (t ) ≤ g (0) = , 2 11 因此原函数的值域是(∞, ]. 2
2
B. y = 1 2 x D. y = ( 1 )1 x
3
C. y = ( 1 ) x 1 解析
A中值域为(0,1); 中值域为(
B中值域为[0,1); 中值域为[ C中值域为[0,+∞);D中值域为(0,+∞). 中值域为[ +∞);D中值域为( ); +∞)
1 5.已知函数 已知函数f )=lg(x+3)的定义域为 g 的定义域为M 5.已知函数f(x)=lg(x+3)的定义域为M,( x) = 2 x
基础自测
x 2 3x + 4 1.(2009江西文 江西文, 1.(2009江西文,2)函数 y = 的定 x
义域为
(D)
A.[-4,1] A.[ 4,1] C.(0,1] C.(0,1]
B.[-4,0) B.[ D.[ 4,0)∪(0,1] D.[-4,0)∪(0,1]
x 2 3 x + 4 ≥ 0, 解析 由题意得 x ≠ 0, 4≤x≤1且 ≠0.即定义域为 即定义域为[ 4,0)∪(0,1] ∴-4≤x≤1且x≠0.即定义域为[-4,0)∪(0,1].
(3)常见基本初等函数的定义域: (3)常见基本初等函数的定义域: 常见基本初等函数的定义域 ①分式函数中分母不等于零. 分式函数中分母不等于零. ②偶次根式函数、被开方式大于或等于0. 偶次根式函数、被开方式大于或等于0. ③一次函数、二次函数的定义域为 R . 一次函数、 ④y=ax,y=sin x,y=cos x,定义域均为 R . ⑤y=tan
∵0<x≤2,∴1<3x≤9, 0<x
∴f(x)的值域为(1,9], 的值域为( ∴f(x)的反函数的定义域为(1,9]. 的反函数的定义域为(
4.下列函数中,值域是(0,+∞)的函数是( 4.下列函数中,值域是(0,+∞)的函数是( D ) 下列函数中 (0,+∞)的函数是 A.y =
1 5 x + 1
(2)基本初等函数的值域 (2)基本初等函数的值域 ①y=kx+b(k≠0)的值域是 R . kx+ ≠0)的值域是 bx+ ≠0)的值域是 的值域是: >0时 ②y=ax2+bx+c(a≠0)的值域是:当a>0时,值域为
4ac b2 ,+∞ 4a
;当a<0时,值域为 <0时
4ac b2 ∞ 4a
1 , ∵ y = 1 2 x x +1 1 2 3 3 2 又x x + 1 = ( x ) + ≥ , 2 4 4
1 4 1 ∴0 < 2 ≤ ,∴ ≤ y < 1. x x +1 3 3 1 ∴函数的值域为 ,1. 3
方法二(判别式法) 方法二(判别式法)
x2 x 由y = 2 , x ∈ R, x x +1
π x | x ∈R且x ≠ k π+ , k ∈Z x的定义域为 2
.
⑥函数f(x)=x0的定义域为{x|x∈R且x≠0} . 函数f )=x 2.函数的值域 2.函数的值域 (1)在函数y (1)在函数y=f(x)中,与自变量x的值对应的y的值 在函数 与自变量x的值对应的y 叫函数的值域. 叫 函数值, 函数值的集合叫函数的值域.
)
[-4,0)∪(0,1].
x 2 3x + 2 ≥ 0 解析 不等式组 x 2 3 x + 4 ≥ 0 的解集为 x ≠ 0
当x=1时, x 2 3x + 2 + x 2 3x + 4 = 0, =1时 不满足题意,舍去. 不满足题意,舍去. 当x=-4时, x 2 3 x + 2 + x 2 3 x + 4 > 0, 所以函数f(x)的定义域为[-4,0)∪(0,1). 所以函数f 的定义域为[ 答案 D
方法二(单调性法):函数定义域是 方法二(单调性法):函数定义域是 x | x ≤ 13 , ): 4 当自变量x增大时,2x-1增大,13 4 x 减小, 当自变量x增大时, 增大, 减小,
所以2 x 1 13 4 x增大,
因此函数f )=2x 因此函数f(x)=2x-1- 13 4 x 在其定义域上是一个 单调递增函数, 单调递增函数,
求函数f 的定义域, 思维启迪 求函数f(x)的定义域,只需使解析式 有意义,列不等式组求解. 有意义,列不等式组求解. 解析
x + 1 > 0, 由 2 解得 1 < x < 1. x 3x + 4 > 0,
求函数的定义域, 探究提高 (1)求函数的定义域,其实质就是以 函数解析式所含运算有意义为准则, 函数解析式所含运算有意义为准则,列出不等式或 不等式组,然后求出它们的解集,其准则一般是: 不等式组,然后求出它们的解集,其准则一般是: ①分式中,分母不为零; 分式中,分母不为零; ②偶次方根中,被开方数非负; 偶次方根中,被开方数非负; ③对于y=x0,要求x≠0; 要求x≠0; 对于y ④对数式中,真数大于0,底数大于0且不等于1; 对数式中,真数大于0 底数大于0且不等于1 ⑤由实际问题确定的函数,其定义域要受实际问 由实际问题确定的函数, 题的约束. 题的约束. (2)抽象函数的定义域要看清内、外层函数之间 抽象函数的定义域要看清内、 的关系. 的关系.
x ≥ 1或x ≤ 0, x( x 1) ≥ 0, 解得 x ≥ 0, x ≥ 0. 函数的定义域为{ ∴函数的定义域为{x|x≥1}∪{0}.
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题型分类 深度剖析
题型一 求函数的定义域 (2009江西理,2)函数 y = ln( x + 1) 江西理 【例1 】 2009江西理, x 2 3x + 4 的定义域为( 的定义域为( C ) A.( A.(-4,-1) C.( C.(-1,1) B.( B.(-4,1) D.( D.(-1,1]
函数的定义域、 §2.2 函数的定义域、值域 基础知识 自主学习
要点梳理
1.函数的定义域 1.函数的定义域 (1)函数的定义域是指 (1)函数的定义域是指 使函数有意义的自变量 的取值范围 . (2)求定义域的步骤是: (2)求定义域的步骤是: 求定义域的步骤是 ①写出使函数式有意义的不等式(组); 写出使函数式有意义的不等式( ②解不等式组; 解不等式组; ③写出函数定义域.(注意用区间或集合的形式 写出函数定义域. 写出) 写出)
的定义域为N 的定义域为N,则M∩N等于(B ) 等于( A.{x A.{x|x>-3} C.{x C.{x|x<2} 解析 B.{x 3<x B.{x|-3<x<2} D.{x 3<x D.{x|-3<x≤2}
M={x|x>-3},N={x|x<2}. ={x 3},N={x
∴M∩N={x|-3<x<2}. ={x 3<x
知能迁移2 求下列函数的值域: 知能迁移2 求下列函数的值域:
1 x (1) y = ; 2x + 5 (2) y =| x | 1 x 2 .
解
(1)(分离常数法) 分离常数法)
1 7 y= + 2 2(2 x + 5) 7 1 ∵ ≠ 0,∴ y ≠ . 2(2 x + 5) 2 1 故函数的值域是 y | y ∈ R, 且y ≠ . 2
题型二
求函数的值域
求下列函数的值域: 【例2 】 求下列函数的值域:
x2 x (1) y = 2 ; x x +1 (2) y = 2 x 1 13 4 x .
根据函数解析式的结构, 思维启迪 根据函数解析式的结构,确定采用 的方法: 的方法: (1)可用配方法或判别式法;(2)可用换元法 可用配方法或判别式法;(2 ;( 或单调性法. 或单调性法. 解 (1)方法一(配方法) 方法一(配方法)
.
k ≠0)的值域是 ③ y = (k≠0)的值域是{y|y∈R且y≠0} . x >0且 ≠1) ④y=ax(a>0且a≠1)的值域是(0,+∞) . 0,+∞)
>0且 ≠1)的值域是 ⑤y=logax(a>0且a≠1)的值域是 R . ⑥y=sin x,y=cos x的值域是[-1,1] . ⑦y=tan x的值域是 R .
2.(2008全国Ⅰ ,1) 2.(2008全国Ⅰ理,1)函数 y = x( x 1) + x 的 全国 定义域为 A.{x A.{x|x≥0} C.{x C.{x|x≥1}∪{0} 解析 要使函数有意义,需 要使函数有意义, (C) B.{x B.{x|x≥1} D.{x|0≤x D.{x|0≤x≤1}
(2)方法一(换元法) (2)方法一(换元法) 方法一 ∵1-x2≥0,令x=sin α, ∵1- ≥0,令
1 则有y =| sin α cos α |= | sin 2α |, 2 1 故函数值域为0, . 2
方法二
y =| x | 1 x 2 = x 4 + x 2 1 2 1 1 = ( x ) + ,∴ 0 ≤ y ≤ . 2 4 2 1 即函数值域为0, . 2
2
题型三
根据定义域、 根据定义域、值域求参数的取值
(12分)若函数 f ( x) = 1 x 2 x + a 的定 【例3 】 12分
2
义域和值域均为[ 义域和值域均为[1,b](b>1),求a、b的值. ](b>1) 的值. 求出f 上的值域, 思维启迪 求出f(x)在[1,b]上的值域,根 据值域已知的条件构建方程即可解. 据值域已知的条件构建方程即可解. 解题示范 解 ∵ f ( x) = 1 ( x 1) 2 + a 1 .
13 13 11 所以当x = 时, 函数取得最大值f ( ) = , 4 4 2 11 故原函数的值域是 ∞, . 2
若函数为分式结构( 探究提高 (1)若函数为分式结构(如(1)), 且分母中有未知数的平方,则常考虑分离常数法, 且分母中有未知数的平方,则常考虑分离常数法, 或采用判别式法. 或采用判别式法.(2)若含有根式结构的函数 (如(2)),通常用换元法,若能确定其单调性 )),通常用换元法, 通常用换元法 可采用单调性法.通常用单调性法求值域, 可采用单调性法.通常用单调性法求值域,常见的 (a 均为常数, ad≠0) ≠0), 有y=ax+b+ dx + e (a、b、d、e均为常数,且ad≠0), ax+ 看a与d是否同号,若同号则用单调性求值域,若异 是否同号,若同号则用单调性求值域, 号则用换元法求值域. 号则用换元法求值域.
2 2
[2分] [4分] ① [6分]
∴其对称轴为x=1,即[1,b]为f(x)的单调 其对称轴为x=1, 递增区间. 递增区间.
∴ f ( x) min 1 = f (1) = a = 1 2
1 f ( x) max = f (b) = b 2 b + a = b 2
知能迁移1 (2008湖北 湖北) 知能迁移1 (2008湖北)函数 f ( x) = 1 ln( x 2 3 x + 2
x
的定义域为( + x 2 3x + 4 ) 的定义域为( A.(-∞,-4]∪[2,+∞) A.( +∞) B.( B.(-4,0)∪(0,1) C.[ C.[-4,0)∪(0,1] D.[ D.[-4,0)∪(0,1)
得(y-1)x2+(1-y)x+y=0. 1)x +(1∵y=1时,x∈,∴y≠1. =1时 ,∴y 又∵x∈R,∴Δ=(1-y)2-4y(y-1)≥0, Δ=(11 ∴ ≤ y < 1. 3 1 ∴函数的值域为 ,1. 3
(2)方法一(换元法):设 13 4 x = t , 方法一(换元法):设 ):