高中数学函数的定义域及值域
定义域和值域概念
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定义域和值域概念在数学中,函数是一种将每个输入都映射到唯一输出的规则。
其中,定义域和值域是函数的两个重要概念。
在本文中,我们将详细解释这两个概念,并介绍它们在函数中的作用。
一、定义域函数的定义域指的是函数的自变量所属的集合。
也就是说,定义域是指可以作为函数输入的所有实数的集合。
例如,如果我们有以下函数:$$f(x)=\sqrt{x+1}$$那么,函数$f(x)$的定义域为$x\geq-1$,因为当$x<-1$时,根式内的数为负数,无法求出实根。
因此,定义域规定了哪些值可以作为函数的自变量,是函数存在和合法的必要条件。
二、值域值域指的是函数所有可能的输出值组成的集合。
也就是说,值域是指函数对应的所有因变量的取值范围。
例如,函数$f(x)=x^2$的值域为$[0,\infty)$。
这是因为$x^2$始终为非负数,可以取到0,并且可以趋近于无穷大。
需要注意的是,值域并不总是函数的所有类型的值的可行取值集合。
例如,考虑以下函数:在这种情况下,函数$f(x)$的定义域为所有非零实数,并且函数上无界。
因此,函数的值域也不是一个有限的集合。
尽管如此,值域仍然描述了函数的可能取值的范围和趋势。
三、定义域与值域的关系定义域和值域是紧密相关的,但不一定相同。
实际上,对于任何一个定义良好的函数,定义域必须包括值域或值域的某个子集。
例如,考虑函数$f(x)=\sqrt{x}$。
在这种情况下,定义域为$x\geq0$,而值域为$[0,\infty)$。
因此,值域是定义域的子集。
但有些函数值域并不能包含定义域,例如函数$f(x)=\tan{x}$。
在这种情况下,定义域为$x\neq\frac{\pi}{2}+n\pi$,其中,$n$为整数。
而值域是所有实数的集合。
也就是说,值域并不能包含定义域。
在这种情况下,函数的值域是更加广泛的范围,因为函数为$x=\frac{\pi}{2}+n\pi$的函数值并没有特定范围。
四、总结定义域和值域是函数的两个基本概念。
高中数学函数知识点(详细)
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第二章 函数一.函数1、函数的概念:(1)定义:设A 、B 是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数)(x f 和它对应,那么就称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数.记作:y =)(x f ,x ∈A .其中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{)(x f | x ∈A }叫做函数的值域. (2)函数的三要素:定义域、值域、对应法则(3)相同函数的判断方法:①表达式相同(与表示自变量和函数值的字母无关);②定义域一致 (两点必须同时具备)2、定义域:(1)定义域定义:函数)(x f 的自变量x 的取值范围。
(2)确定函数定义域的原则:使这个函数有意义的实数的全体构成的集合。
(3)确定函数定义域的常见方法:①若)(x f 是整式,则定义域为全体实数②若)(x f 是分式,则定义域为使分母不为零的全体实数 例:求函数xy 111+=的定义域。
③若)(x f 是偶次根式,则定义域为使被开方数不小于零的全体实数例1. 求函数 ()2143432-+--=x x xy 的定义域。
例2. 求函数()02112++-=x x y 的定义域。
④对数函数的真数必须大于零⑤指数、对数式的底必须大于零且不等于1⑥若)(x f 为复合函数,则定义域由其中各基本函数的定义域组成的不等式组来确定⑦指数为零底不可以等于零,如)0(10≠=x x⑧实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义. (4)求抽象函数(复合函数)的定义域已知函数)(x f 的定义域为[0,1]求)(2x f 的定义域 已知函数)12(-x f 的定义域为[0,1)求)31(x f -的定义域3、值域 :(1)值域的定义:与x 相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
(2)确定值域的原则:先求定义域 (3)常见基本初等函数值域:一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、三角函数(正余弦、正切)(4)确定函数值域的常见方法:①直接法:从自变量x 的范围出发,推出()y f x =的取值范围。
高中数学《函数定义域值域》专题复习
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求函数定义域和值域专题1 知识点拨一、函数的定义域及求法1、分式的分母≠0;偶次方根的被开方数≥0;2、对数函数的真数>0;对数函数的底数>0且≠1;3、正切函数:x ≠kπ+ π/2 ,k∈Z;4、一次函数、二次函数、指数函数的定义域为R;5、复合函数定义域的求法:取交集及分类讨论;6、抽象函数定义域的求法;二、含分式的函数在求含分式的函数的定义域时,要注意两点:(1)分式的分母一定不能为0;(2)绝对不能先化简后求函数定义域。
例1:求函数f(x)=211xx-+的定义域.三、含偶次根式的函数注意(1)求含偶次根式的函数的定义域时,注意偶次根式的被开方数不小于0,通过求不等式来求其定义域;(2)在研究函数时,常常用到区间的概念,它是数学中常用的术语和符号,注意区间的开闭情况.例2 :求函数y =3-ax (a 为不等于0的常数)的定义域.四、复合型函数注意 函数是由一些基本初等函数通过四则运算而得到的,则它的定义域是各基本函数定义域的交集,通过列不等式组来实现.例3:求函数y =23-x +30323-+x x )(的定义域.练习1、求下列函数的定义域。
⑴y=xx -||1 ⑵y=3102++x x (3)y=||11x - (4)y=2121---x x (5)2143)(2-+--=x x x x f五、抽象函数1.已知)(x f 的定义域,求复合函数()][x g f 的定义域由复合函数的定义我们可知,要构成复合函数,则内层函数的值域必须包含于外层函数的定义域之中,因此可得其方法为:若)(x f 的定义域为()b a x ,∈,求出)]([x g f 中b x g a <<)(的解x 的范围,即为)]([x g f 的定义域。
2.已知复合函数()][x g f 的定义域,求)(x f 的定义域方法是:若()][x g f 的定义域为()b a x ,∈,则由b x a <<确定)(x g 的范围即为)(x f 的定义域。
高中数学知识点总结(第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节 函数及其表示)
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第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示一、基础知识1.函数与映射的概念2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域:在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y=f(x)是用表格给出,则表格中x的集合即为定义域.(3)如果函数y=f(x)是用图象给出,则图象在x轴上的投影所覆盖的x的集合即为定义域.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(3)各段函数的定义域不可以相交.考点一 函数的定义域[典例] (1)(2019·长春质检)函数y =ln1-x x +1+1x的定义域是( ) A .[-1,0)∪(0,1) B .[-1,0)∪(0,1] C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝⎛⎭⎫12,1[解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +1>0,x ≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0, 得-1<x <-12.[答案] (1)D (2)B [解题技法]1.使函数解析式有意义的一般准则(1)分式中的分母不为0; (2)偶次根式的被开方数非负; (3)y =x 0要求x ≠0;(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1; (5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z);(6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求. 2.抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域. [题组训练] 1.函数f (x )=1lnx +1+4-x 2的定义域为( ) A .[-2,0)∪(0,2] B .(-1,0)∪(0,2] C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,ln x +1≠0,4-x 2≥0,得-1<x ≤2,且x ≠0.2.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f x +1x -1的定义域是________________.解析:因为y =f (x )的定义域是[1,2 019],所以若g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0,所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域是{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}. 答案:{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}考点二 求函数的解析式[典例] (1)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x ); (2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x ). [解] (1)法一:待定系数法因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法二:换元法令2x +1=t (t ∈R),则x =t -12,所以f (t )=4⎝⎛⎭⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R),所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法三:配凑法因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9, 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).(2)解方程组法由f (-x )+2f (x )=2x , ① 得f (x )+2f (-x )=2-x ,② ①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x . 即f (x )=2x +1-2-x3.故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3(x ∈R).[解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件 (1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R ,一定要注明函数的定义域.[题组训练]1.[口诀第2句]已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=________________.解析:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx . 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R).答案:12x 2+12x (x ∈R)2.[口诀第3句]已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________________.解析:令2x +1=t ,得x =2t -1,则f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg2x -1(x >1). 答案:lg2x -1(x >1) 3.[口诀第4句]已知f (x )满足2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,则f (x )=________. 解析:∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x ,得2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x.② 联立①②可得⎩⎨⎧2f x +f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,2f ⎝⎛⎭⎫1x +f x =3x,解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0).答案:2x -1x (x ≠0)考点三 分段函数考法(一) 求函数值[典例] (2019·石家庄模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=( )A .-2B .2C .3D .-3[解析] 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,①f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,⎝⎛⎭⎫12x +1,x ≤0,则f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2. [答案] B[解题技法] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值;(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] (2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)[解析] 法一:分类讨论法①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x ),即为2-(x +1)<2-2x,即-(x +1)<-2x ,解得x <1. 因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x ),即为1<2-2x,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 法二:数形结合法∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,∴函数f (x )的图象如图所示. 结合图象知,要使f (x +1)<f (2x ), 则需⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0, ∴x <0,故选D. [答案] D[解题技法]已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法(1)根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(或范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2x -1,x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选C 当0<a <1时,a +1>1,f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴a =2a , 解得a =14或a =0(舍去).∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1≥2,f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴2(a -1)=2a ,无解. 综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,f x -1,x >1,则f (f (3))=________.解析:由题意,得f (3)=f (2)=f (1)=21=2, ∴f (f (3))=f (2)=2. 答案:23.(2017·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论.①当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14,故-14<x ≤0.②当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立.③当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立.综上可知,所求x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是____________.解析:若a <0,则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a-7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a <8,解得a >-3,故-3<a <0; 若a ≥0,则f (a )<1⇔a <1,解得a <1,故0≤a <1. 综上可得-3<a <1. 答案:(-3,1)[课时跟踪检测]1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B ①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.故选B.2.函数f (x )=2x -1+1x -2的定义域为( ) A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.3.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A.74 B .-74C.43D .-43解析:选A 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.4.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( ) A .y =x -1 B .y =ln x C .y =13x -1D .y =x +1x -1解析:选D 对于A ,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B ,定义域为(0,+∞),值域为R ,不满足题意;对于C ,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D ,y =x +1x -1=1+2x -1,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).5.(2018·福建期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +a ,x >0,4x -2-1,x ≤0.若f (a )=3,则f (a -2)=( )A .-1516B .3C .-6364或3D .-1516或3解析:选A 当a >0时,若f (a )=3,则log 2a +a =3,解得a =2(满足a >0);当a ≤0时,若f (a )=3,则4a -2-1=3,解得a =3,不满足a ≤0,所以舍去.于是,可得a =2.故f (a -2)=f (0)=4-2-1=-1516.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f 2x +1log 2x +1的定义域是( )A .[1,2]B .(-1,1] C.⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D 由f (2x -1)的定义域是[0,1], 得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1, ∴f (x )的定义域是[-1,1], ∴要使函数f 2x +1log 2x +1有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤2x +1≤1,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.下列函数中,不满足f (2 018x )=2 018f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x解析:选C 若f (x )=|x |,则f (2 018x )=|2 018x |=2 018|x |=2 018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2 018x )=2 018x -|2 018x |=2 018(x -|x |)=2 018f (x );若f (x )=x +2,则f (2 018x )=2 018x +2,而2 018f (x )=2 018x +2 018×2,故f (x )=x +2不满足f (2 018x )=2 018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2 018x )=-2×2 018x =2 018×(-2x )=2 018f (x ).故选C.8.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①f (x )=x -1x ;②f (x )=x +1x ;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是( ) A .①② B .①③ C .②③D .①解析:选B 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x=f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1x ,0<1x <1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1x ,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③. 9.(2019·青岛模拟)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ 1+1x >0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1. 所以该函数的定义域为(0,1].答案:(0,1]10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f (x )=⎩⎨⎧ lg 1-x ,x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________. 解析:∵函数f (x )=⎩⎨⎧ lg 1-x ,x <0,-2x ,x ≥0,∴f (-9)=lg 10=1,∴f (f (-9))=f (1)=-2. 答案:-211.(2018·张掖一诊)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.解析:∵f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,∴f (a )=-2<0,故a ≤0. 依题知a +1=-2,解得a =-3.答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 12x +1,x ≤0,-x -12,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________. 解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,-x -12≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故所求x 的取值范围是[-4,2].答案:[-4,2]13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1). (1)求函数f (x )的解析式;(2)在如图所示的直角坐标系中画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧ -2a +b =3,-a +b =2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0. (2)函数f (x )的图象如图所示.。
高一值域和定义域的知识点
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高一值域和定义域的知识点高一数学知识点:值域和定义域解析数学中的值域和定义域是一项基本概念,特别在高一的课程中,这两个概念被频繁地引用和运用。
理解和掌握这些概念,对于高一学生来说是至关重要的。
一、定义域的概念与运用1.1 定义域的定义在函数的定义中,值域和定义域是两个至关重要的概念。
首先,定义域指的是自变量的取值范围。
也就是说,在一个函数中,自变量可以取到的所有可能值形成的集合就是该函数的定义域。
例如,在函数 y = 2x + 3 中,自变量 x 可以取到任何实数的值,所以定义域是整个实数集R。
1.2 定义域的限制在实际问题中,有时候函数并不适用于所有的自变量取值范围。
例如,对于一个表示温度的函数而言,可能只适用于自变量为正数的情况,因为负温度在实际生活中并没有意义。
所以,在这种情况下,定义域就需要做出相应的限制。
例如,函数y = √x 的定义域就是非负实数集[0, +∞)。
1.3 定义域的确定方法确定一个函数的定义域,首先要注意函数中不能出现负号下的奇次根号,因为这样的根无法在实数范围内取得。
其次,要注意有分数形式的分母,不能等于零,因为除数不能为零。
最后,要留意任何其他潜在的限制条件,如有意义性等。
二、值域的概念与运用2.1 值域的定义与定义域类似,值域也是函数的一个重要概念。
值域指的是函数的因变量所能取到的所有可能值所形成的集合。
例如,在函数 y = 2x + 3 中,对于任何实数的自变量 x ,函数的值域都是整个实数集R。
2.2 值域的限制对于某些函数而言,其值域可能受到一些限制。
例如,函数 y = x^2 的值域就是非负实数集[0, +∞),因为平方的结果永远不会是负数。
在寻找函数的值域时,我们需要考虑是不是有潜在的限制条件。
2.3 值域的确定方法确定一个函数的值域,可以通过图像分析和数学推导等多种方法。
对于某些函数而言,我们可以通过观察函数的图像,来判断函数的值域。
例如,当一个函数的图像形状是一个开口向上的抛物线时,我们就可以确定其值域是非负实数集。
高一数学函数的定义域与值域
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第2课时函数的定义域与值域函数的定义域求下列函数的定义域:(1)y =12-|x |+x 2-1;(2)y =25-x 2+lg cos x ;(3)y =x -12x -log 2(4-x 2);(4)y =1log 0.5(x -2)+(2x -5)0.解(1)-|x |≠0,2-1≥0,≠±2,≤-1或x ≥1.所以函数的定义域为{x |x ≤-1或x ≥1且x≠±2}.(2)-x 2≥0,x >0,5≤x ≤5,k π-π2<x <2k π+π2(k ∈Z ).所以函数的定义域为-5,-32π-π2,5.(3)0,>0,解得-2<x <0或1≤x <2,∴函数的定义域为(-2,0)∪[1,2).(4)0.5(x -2)>0,x-5≠0x <3,≠52,∴思维升华(1)给定函数的解析式,求函数的定义域的依据是使解析式有意义,如分式的分母不等于零,偶次根式的被开方数为非负数,零指数幂的底数不为零,对数的真数大于零且底数为不等于1的正数以及三角函数的定义域等.(2)求函数的定义域往往归结为解不等式组的问题.在解不等式组时要细心,取交集时可借助数轴,并且要注意端点值或边界值.函数的值域例1(2019·长沙月考)求下列函数的值域:(1)y =x 2-2x +3,x ∈[0,3);(2)y =2x +1x -3;(3)y =2x -x -1;(4)y =x +1+x -1.解(1)(配方法)y =x 2-2x +3=(x -1)2+2,由x ∈[0,3),再结合函数的图象(如图①所示),可得函数的值域为[2,6).(2)(分离常数法)y =2x +1x -3=2(x -3)+7x -3=2+7x -3,显然7x -3≠0,∴y ≠2.故函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞).(3)(换元法)设t =x -1,则x =t 2+1,且t ≥0,∴y =2(t 2+1)-t =2t -142+158,由t ≥0,再结合函数的图象(如图②所示),可得函数的值域为158,+∞(4)函数的定义域为[1,+∞),∵y =x +1与y =x -1在[1,+∞)上均为增函数,∴y =x +1+x -1在[1,+∞)上为单调递增函数,∴当x =1时,y min =2,即函数的值域为[2,+∞).结合本例(4)求函数y=x+1-x-1的值域.解函数的定义域为[1,+∞),y=x+1-x-1=2x+1+x-1,由本例(4)知函数y=x+1+x-1的值域为[2,+∞),∴0<1x+1+x-1≤22,∴0<2x+1+x-1≤2,∴函数的值域为(0,2].思维升华求函数值域的一般方法(1)分离常数法;(2)反解法;(3)配方法;(4)不等式法;(5)单调性法;(6)换元法;(7)数形结合法;(8)导数法.跟踪训练1求下列函数的值域:(1)y=1-x21+x2;(2)y=x+41-x;(3)y=2x2-x+12x-1x>1 2解(1)方法一y=1-x21+x2=-1+21+x2,因为x2≥0,所以x2+1≥1,所以0<21+x2≤2.所以-1<-1+21+x2≤1.即函数的值域为(-1,1].方法二由y=1-x21+x2,得x2=1-y1+y.因为x2≥0,所以1-y1+y≥0.所以-1<y≤1,即函数的值域为(-1,1].(2)设t=1-x,t≥0,则x=1-t2,所以原函数可化为y=1-t2+4t=-(t-2)2+5(t≥0),所以y≤5,所以原函数的值域为(-∞,5].(3)y =2x 2-x +12x -1=x (2x -1)+12x -1=x +12x -1=x -12+12x -12+12,因为x >12,所以x -12>0,所以x -12+12x -12≥=2,当且仅当x -12=12x -12,即x =1+22时取等号.所以y ≥2+12,即原函数的值域为2+12,+定义域与值域的应用例2(1)(2020·广州模拟)若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.答案-92解析函数f (x )的定义域是不等式ax 2+abx +b ≥0的解集.不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2},<0,+2=-b ,×2=ba ,=-32,=-3,所以a +b =-32-3=-92.(2)已知函数y =x 2+ax -1+2a 的值域为[0,+∞),求a 的取值范围.解令t =g (x )=x 2+ax -1+2a ,要使函数y =t 的值域为[0,+∞),则说明[0,+∞)⊆{y |y=g (x )},即二次函数的判别式Δ≥0,即a 2-4(2a -1)≥0,即a 2-8a +4≥0,解得a ≥4+23或a ≤4-23,∴a 的取值范围是{a |a ≥4+23或a ≤4-23}.思维升华已知函数的定义域、值域求参数问题.可通过分析函数解析式的结构特征,结合函数的图象、性质、转化为含参数的方程、不等式(组),然后求解.跟踪训练2(1)若函数f (x )=ax -2021在[2021,+∞)上有意义,则实数a 的取值范围为________.答案[1,+∞)解析由于函数f (x )=ax -2021在[2021,+∞)上有意义,即ax -2021≥0在[2021,+∞)上恒成立,即a ≥2021x在[2021,+∞)上恒成立,而0<2021x≤1,故a ≥1.(2)已知函数f (x )=12(x -1)2+1的定义域与值域都是[1,b ](b >1),则实数b =________.答案3解析f (x )=12(x -1)2+1,x ∈[1,b ]且b >1,则f (1)=1,f (b )=12(b -1)2+1,∵f (x )在[1,b ]上为增函数,∴函数值域为1,12(b -1)2+1.由已知得12(b -1)2+1=b ,解得b =3或b =1(舍).我们把不给出具体解析式,只给出函数的特殊条件或特征的函数称为抽象函数,一般用y =f (x )表示,抽象函数问题可以全面考查函数的概念和性质,将函数定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性、图象集于一身,是考查函数的良好载体.一、抽象函数的函数值例1(1)设函数y =f (x )的定义域为(0,+∞),f (xy )=f (x )+f (y ),若f (8)=3,则f (2)=________.答案12解析因为f (8)=3,所以f (2×4)=f (2)+f (4)=f (2)+f (2×2)=f (2)+f (2)+f (2)=3f (2)=3,所以f (2)=1.因为f (2)=f (2×2)=f (2)+f (2)=2f (2),所以2f (2)=1,所以f (2)=12.(2)设函数f (x )的定义域为R ,对于任意实数x 1,x 2,都有f (x 1)+f (x 2)=2f f f (π)=-1,则f (0)=________.答案1解析令x 1=x 2=π,则f (π)+f (π)=2f (π)f (0),∴f (0)=1.二、抽象函数的定义域例2(1)(2019·皖南八校模拟)已知函数f (x )=ln(-x -x 2),则函数f (2x +1)的定义域为________.答案1解析由题意知,-x -x 2>0,∴-1<x <0,即f (x )的定义域为(-1,0).∴-1<2x +1<0,则-1<x <-12.(2)若函数f (2x )的定义域是[-1,1],则f (log 2x )的定义域为________.答案[2,4]解析对于函数y =f (2x ),-1≤x ≤1,∴2-1≤2x ≤2.则对于函数y =f (log 2x ),2-1≤log 2x ≤2,∴2≤x ≤4.故y =f (log 2x )的定义域为[2,4].1.函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为()B .(2,+∞)(2,+∞),12∪[2,+∞)解析由题意可知x 满足(log 2x )2-1>0,即log 2x >1或log 2x <-1,解得x >2或0<x <12,故所求(2,+∞).2.下列函数中,与函数y =13x定义域相同的函数为()A .y =1sin x B .y =ln xx C .y =x e x D .y =sin x x答案D 解析因为y =13x的定义域为{x |x ≠0},而y =1sin x 的定义域为{x |x ≠k π,k ∈Z },y =ln xx的定义域为{x |x >0},y =x e x 的定义域为R ,y =sin xx 的定义域为{x |x ≠0},故D 正确.3.函数y =x -1+1的值域为()A .(0,+∞)B .(1,+∞)C .[0,+∞)D .[1,+∞)答案D解析函数y =x -1+1,定义域为[1,+∞),根据幂函数性质可知,该函数为增函数,当x =1时,该函数取得最小值1,故函数y =x -1+1的值域为[1,+∞).4.(2019·衡水中学调研)函数f (x )=-x 2-3x +4lg (x +1)的定义域为()A .(-1,0)∪(0,1]B .(-1,1]C .(-4,-1)D .(-4,0)∪(0,1]答案A解析要使函数f (x )x 2-3x +4≥0,+1>0,+1≠1,解得-1<x <0或0<x ≤1,故选A.5.函数y =1+x -1-2x 的值域为()-∞,32D.32,+∞解析设1-2x =t ,则t ≥0,x =1-t 22,所以y =1+1-t 22-t =12(-t 2-2t +3)=-12t +1)2+2,因为t ≥0,所以y ≤32.所以函数y =1+x -1-2x ∞,32,故选B.6.(2019·佛山模拟)函数f (x )=3x3x +2x的值域为()A .[1,+∞)B .(1,+∞)C .(0,1]D .(0,1)答案D解析f (x )=3x3x +2x=11,>0,∴1>1,∴0<11<1.7.(多选)下列函数中值域为R 的有()A .f (x )=3x -1B .f (x )=lg(x 2-2)C .f (x )2,0≤x ≤2x ,x >2D .f (x )=x 3-1答案ABD解析A 项,f (x )=3x -1为增函数,函数的值域为R ,满足条件;B 项,由x 2-2>0得x >2或x <-2,此时f (x )=lg(x 2-2)的值域为R ,满足条件;C 项,f (x )2,0≤x ≤2,x ,x >2,当x >2时,f (x )=2x >4,当0≤x ≤2时,f (x )=x 2∈[0,4],所以f (x )≥0,即函数的值域为[0,+∞),不满足条件;D 项,f (x )=x 3-1是增函数,函数的值域为R ,满足条件.8.(多选)若函数y =x 2-4x -4的定义域为[0,m ],值域为[-8,-4],则实数m 的值可能为()A .2B .3C .4D .5解析函数y =x 2-4x -4的对称轴方程为x =2,当0≤m ≤2时,函数在[0,m ]上单调递减,x =0时,取最大值-4,x =m 时,有最小值m 2-4m -4=-8,解得m =2.则当m >2时,最小值为-8,而f (0)=-4,由对称性可知,m ≤4.∴实数m 的值可能为2,3,4.9.(2019·江苏)函数y =7+6x -x 2的定义域是________.答案[-1,7]解析要使函数有意义,则7+6x -x 2≥0,解得-1≤x ≤7,则函数的定义域是[-1,7].10.函数f (x )=3x +2x ,x ∈[1,2]的值域为________.答案[5,7]解析令g (x )=3x +2x=x >0,易证g (x )在23,+∴f (x )在[1,2]上为增函数,从而得f (x )的值域为[5,7].11.(2020·石家庄模拟)若函数f (x )=x -2+2x ,则f (x )的定义域是________,值域是________.答案[2,+∞)[4,+∞)解析x -2≥0⇒x ≥2,所以函数f (x )的定义域是[2,+∞);因为函数y =x -2,y =2x 都是[2,+∞)上的单调递增函数,故函数f (x )=x -2+2x 也是[2,+∞)上的单调递增函数,所以函数f (x )的最小值为f (x )min =f (2)=4,故函数f (x )=x -2+2x 的值域为[4,+∞).12.函数y =x 2+2x +3x -1(x >1)的值域为________.答案[26+4,+∞)解析令x -1=t >0,∴x =t +1.∴y =(t +1)2+2(t +1)+3t =t 2+4t +6t =t +6t +4≥26+4,当且仅当t =6t即t =6时等号成立.∴函数的值域为[26+4,+∞).13.若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域是()A .[0,1)B .[0,1]C .[0,1)∪(1,4]D .(0,1)答案A解析函数y =f (x )的定义域是[0,2],要使函数g (x )有意义,≤2x ≤2,-1≠0,解得0≤x <1,故选A.14.定义新运算“★”:当m ≥n 时,m ★n =m ;当m <n 时,m ★n =n 2.设函数f (x )=(2★x )x -(4★x ),x ∈[1,4],则函数f (x )的值域为____________.答案[-2,0]∪(4,60]解析由题意知,f (x )x -4,x ∈[1,2],3-4,x ∈(2,4],当x ∈[1,2]时,f (x )∈[-2,0];当x ∈(2,4]时,f (x )∈(4,60],故当x ∈[1,4]时,f (x )∈[-2,0]∪(4,60].15.已知函数f (x )x 2+2x ,0≤x ≤5,,a ≤x <0的值域为[-15,1],则实数a 的取值范围是()A .(-∞,-2]B .[-2,0)C .[-2,-1]D .{-2}答案B解析当0≤x ≤5时,f (x )=-x 2+2x =-(x -1)2+1,所以-15≤f (x )≤1;当a ≤x <0时,f (x )=1-为增函数,所以1-a ≤f (x )<0,因为f (x )的值域为[-15,1],所以≥-15,<0,故-2≤a <0,故选B.16.(多选)若一系列函数的解析式和值域相同,但定义域不相同,则称这些函数为“同值函数”,例如函数y =x 2,x ∈[1,2]与函数y =x 2,x ∈[-2,-1]即为“同值函数”,给出下面四个函数,其中能够被用来构造“同值函数”的是()A .y =[x ]([x ]表示不超过x 的最大整数,例如[0.1]=0)B .y =x +x +1C .y =1x-log 3x D .y =|x +1x +1|答案AD 解析根据题意,“同值函数”需满足:对于同一函数值,有不同的自变量与其对应.因此,能够被用来构造“同值函数”的函数必须满足在其定义域内不单调.对于选项A ,y =[x ],定义域为R ,在定义域内不是单调函数,有不同的自变量对应同一函数值,故A 可以构造“同值函数”;对于选项B ,y =x +x +1,为定义在[-1,+∞)上的单调增函数,故B 不可以构造“同值函数”;对于选项C ,y =1x-log 3x ,为定义在(0,+∞)上的单调减函数,故C 不可以构造“同值函数”;对于选项D ,y =|x +1x +1|,不是定义域上的单调函数,有不同的自变量对应同一函数值,故D 可以构造“同值函数”.所以能够被用来构造“同值函数”的是A ,D.。
高中数学函数定义域值域求法总结
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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:例2 求下列函数得定义域:①②③④⑤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: ⇒∴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。
高考总复习函数的定义域和值域
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第二节函数的定义域和值域[知识能否忆起]1.常见基本初等函数的定义域 (1)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. (3)一次函数、二次函数的定义域均为R. (4)y =a x,y =sin x ,y =cos x ,定义域均为R.(5)y =tan x 的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx ≠k π+π2,k ∈Z .(6)函数f (x )=x 0的定义域为{x |x ≠0}.(7)实际问题中的函数定义域,除了使函数的解析式有意义外,还要考虑实际问题对函数自变量的制约.2.基本初等函数的值域 (1)y =kx +b (k ≠0)的值域是R.(2)y =ax 2+bx +c (a ≠0)的值域是:当a >0时,值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫yy ≥4ac -b 24a ;当a <0时,值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫yy ≤4ac -b 24a . (3)y =k x(k ≠0)的值域是{y |y ≠0}. (4)y =a x(a >0且a ≠1)的值域是{y |y >0}. (5)y =log a x (a >0且a ≠1)的值域是R. (6)y =sin x ,y =cos x 的值域是[-1,1]. (7)y =tan x 的值域是R.[小题能否全取]1.(教材习题改编)若f (x )=x 2-2x ,x ∈[-2,4],则f (x )的值域为( ) A .[-1,8] B .[-1,16] C .[-2,8]D .[-2,4]答案:A 2.函数y =1x 2+2的值域为( ) A .R解析:选D ∵x 2+2≥2,∴0<1x 2+2≤12.∴0<y ≤12. 3.(2012·山东高考)函数f (x )=1ln?x +1?+ 4-x 2的定义域为( )A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B x 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,x +1≠1,4-x 2≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x >-1,x ≠0,-2≤x ≤2.解得-1<x <0或0<x ≤2.4.(教材习题改编)函数f (x )=x -4|x |-5的定义域为________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x -4≥0,|x |-5≠0,得x ≥4且x ≠5.答案:{x |x ≥4,且x ≠5}5.(教材习题改编)若x 有意义,则函数y =x 2+3x -5的值域是________. 解析:∵x 有意义,∴x ≥0.又y =x 2+3x -5=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +322-94-5,∴当x =0时,y min =-5. 答案:[-5,+∞)函数的最值与值域的关系函数的最值与函数的值域是关联的,求出了函数的值域也就能确定函数的最值情况,但只确定了函数的最大(小)值,未必能求出函数的值域.[注意] 求函数的值域,不但要重视对应关系的作用,而且还要特别注意函数定义域.求函数的定义域典题导入[例1] (1)(2012·大连模拟)求函数f (x )=lg?x 2-2x ?9-x 2的定义域; (2)已知函数f (2x)的定义域是[-1,1],求f (x )的定义域.[自主解答] (1)要使该函数有意义,需要⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x >0,9-x 2>0,则有⎩⎪⎨⎪⎧x <0或x >2,-3<x <3,解得-3<x <0或2<x <3,所以所求函数的定义域为(-3,0)∪(2,3). (2)∵f (2x)的定义域为[-1,1], 即-1≤x ≤1,∴12≤2x≤2,故f (x )的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.若本例(2)条件变为:函数f (x )的定义域是[-1,1],求f (log 2x )的定义域. 解:∵函数f (x )的定义域是[-1,1], ∴-1≤x ≤1,∴-1≤log 2x ≤1,∴12≤x ≤2.故f (log 2x )的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2. 由题悟法简单函数定义域的类型及求法(1)已知函数的解析式,则构造使解析式有意义的不等式(组)求解. (2)对实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式(组)求解. (3)对抽象函数:①若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出; ②若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]时的值域.以题试法1.(1)函数y =2x -x2ln?2x -1?的定义域是________.(2)(2013·沈阳质检)若函数y =f (x )的定义域为[-3,5],则函数g (x )=f (x +1)+f (x -2)的定义域是( )A .[-2,3]B .[-1,3]C .[-1,4]D .[-3,5]解析:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧2x -x 2≥0,ln?2x -1?≠0,2x -1>0,得⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,x ≠1,x >12.所以函数的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(1,2].(2)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧-3≤x +1≤5,-3≤x -2≤5,解不等式组可得-1≤x ≤4. 所以函数g (x )的定义域为[-1,4].答案:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(1,2] (2)C 求已知函数的值域典题导入[例2] 求下列函数的值域. (1)y =x 2+2x (x ∈[0,3]); (2)y =1-x 21+x 2;(3)y =x +4x(x <0);(4)f (x )=x -1-2x . [自主解答] (1)(配方法)y =x 2+2x =(x +1)2-1,∵y =(x +1)2-1在[0,3]上为增函数, ∴0≤y ≤15,即函数y =x 2+2x (x ∈[0,3])的值域为[0,15]. (2)y =1-x 21+x 2=21+x 2-1,∵1+x 2≥1,∴0<21+x2≤2.∴-1<21+x 2-1≤1.即y ∈(-1,1].∴函数的值域为(-1,1].(3)∵x <0,∴x +4x=-⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -4x ≤-4,当且仅当x =-2时等号成立. ∴y ∈(-∞,-4].∴函数的值域为(-∞,-4].(4)法一:(换元法)令1-2x =t ,则t ≥0且x =1-t22,于是y =1-t 22-t =-12(t +1)2+1,由于t ≥0,所以y ≤12,故函数的值域是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12.法二:(单调性法)f (x )的定义域为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,12容易判断f (x )为增函数,所以f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,即函数的值域是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12.由题悟法求函数值域常用的方法(1)配方法,多适用于二次型或可转化为二次型的函数(例(1)). (2)换元法(例(4)). (3)基本不等式法(例(3)). (4)单调性法(例(4)). (5)分离常数法(例(2)).[注意] 求值域时一定要注意定义域的使用,同时求值域的方法多种多样,要适当选择.以题试法2.(1)函数y =x -3x +1的值域为________. (2)(2012·海口模拟)在实数的原有运算中,我们定义新运算“⊕”如下:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2.设函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2],则函数f (x )的值域为________.解析:(1)y =x -3x +1=x +1-4x +1=1-4x +1, 因为4x +1≠0,所以1-4x +1≠1, 即函数的值域是{y |y ∈R ,y ≠1}.(2)由题意知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,x ∈[-2,1],x 3-2,x ∈?1,2],当x ∈[-2,1]时,f (x )∈[-4,-1]; 当x ∈(1,2]时,f (x )∈(-1,6], 即当x ∈[-2,2]时,f (x )∈[-4,6].答案:(1){y |y ∈R ,y ≠1} (2)[-4,6]与函数定义域、值域有关的参数问题典题导入[例3] (2012·合肥模拟)若函数f (x )= 2x 2+2ax -a -1的定义域为R ,则a 的取值范围为________.[自主解答] 函数f (x )的定义域为R ,所以2x 2+2ax -a -1≥0对x ∈R 恒成立,即2x 2+2ax -a ≥1,x 2+2ax -a ≥0恒成立,因此有Δ=(2a )2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0. [答案] [-1,0]由题悟法求解定义域为R 或值域为R 的函数问题时,都是依据题意,对问题进行转化,转化为不等式恒成立问题进行解决,而解决不等式恒成立问题,一是利用判别式法,二是利用分离参数法,有时还可利用数形结合法.以题试法3.(2012·烟台模拟)已知函数f (x )=4|x |+2-1的定义域是[a ,b ](a ,b ∈Z),值域是[0,1],则满足条件的整数数对(a ,b )共有________个.解析:由0≤4|x |+2-1≤1,即1≤4|x |+2≤2,得0≤|x |≤2,满足整数数对的有(-2,0),(-2,1),(-2,2),(0,2),(-1,2)共5个.答案:5函数的值域由函数的定义域和对应关系完全 确定,但因函数千变万化,形式各异,值域的求 法也各式各样,因此求函数的值域就存在一定的 困难,解题时,若方法适当,能起到事半功倍的 作用.求函数值域的常用方法有配方法、换元法、 分离常数法、基本不等式法、单调性法(以上例2 都已讲解)、判别式法、数形结合法等.1.数形结合法利用函数所表示的几何意义,借助于图象的直观性来求函数的值域,是一种常见的方法,如何将给定函数转化为我们熟悉的模型是解答此类问题的关键.[典例1] 对a ,b ∈R ,记max|a ,b |=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≥b ,b ,a <b .函数f (x )=max||x +1|,|x -2||(x ∈R)的值域是________.[解析] f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x +1|,x ≥12,|x -2|,x <12,由图象知函数的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞.[答案] ⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞[题后悟道] 利用函数所表示的几何意义求值域(最值),通常转化为以下两种类型: (1)直线的斜率:yx 可看作点(x ,y )与(0,0)连线的斜率;y -bx -a可看作点(x ,y )与点(a ,b )连线的斜率. (2)两点间的距离: ?x -x 1?2+?y -y 1?2可看作点(x ,y )与点(x 1,y 1)之间的距离. 针对训练1.函数y =?x +3?2+16+?x -5?2+4的值域为________. 解析:函数y =f (x )的几何意义为:平面内一点P (x,0)到两点A (-3,4)和B (5,2)距离之和.由平面几何知识,找出B 关于x 轴的对称点B ′(5,-2).连接AB ′交x 轴于一点P 即为所求的点,最小值y =|AB ′|=82+62=10.即函数的值域为[10,+∞). 答案:[10,+∞) 2.判别式法对于形如y =a 1x 2+b 1x +c 1a 2x 2+b 2x +c 2(a 1,a 2不同时为零)的函数求值域,通常把其转化成关于x 的一元二次方程,由判别式Δ≥0,求得y 的取值范围,即为原函数的值域.[典例2] 函数y =x 2-xx 2-x +1的值域为________.[解析] 法一:(配方法) ∵y =1-1x 2-x +1,又x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34,∴0<1x 2-x +1≤43,∴-13≤y <1.∴函数的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-13,1.法二:(判别式法)由y =x 2-xx 2-x +1,x ∈R ,得(y -1)x 2+(1-y )x +y =0. ∵y =1时,x ∈?,∴y ≠1.又∵x ∈R ,∴Δ=(1-y )2-4y (y -1)≥0, ∴-13≤y <1.∴函数的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-13,1. [答案] ⎣⎢⎡⎭⎪⎫-13,1 [题后悟道] 本题解法二利用了判别式法,利用判别式法首先把函数转化为一个系数含有y 的二次方程a (y )x 2+b (y )x +c (y )=0,则在a (y )≠0时,若x ∈R ,则Δ≥0,从而确定函数的最值;再检验a (y )=0时对应的x 的值是否在函数定义域内,以决定a (y )=0时y 的值的取舍.针对训练2.已知函数y =mx 2+43x +nx 2+1的最大值为7,最小值为-1,则m +n 的值为( )A .-1B .4C .6D .7解析:选C 函数式可变形为(y -m )x 2-43x +(y -n )=0,x ∈R ,由已知得y -m ≠0,所以Δ=(-43)2-4(y -m )·(y -n )≥0,即y 2-(m +n )y +(mn -12)≤0,①由题意,知不等式①的解集为[-1,7],则-1、7是方程y 2-(m +n )y +(mn -12)=0的两根,代入得⎩⎪⎨⎪⎧1+?m +n ?+mn -12=0,49-7?m +n ?+mn -12=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =5,n =1或⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =5.所以m +n =6.求解函数的值域要根据函数解析式的特点选择恰当的方法,准确记忆常见函数的值域,熟练掌握各种类型函数值域的求法,除前面介绍的几种方法外,还有单调性法、导数法(以后还要讲解).1.函数y =13x -2+lg(2x -1)的定义域是( )解析:选C 由⎩⎪⎨⎪⎧3x -2>0,2x -1>0得x >23.2.(2012·汕头一测)已知集合A 是函数f (x )=1-x 2+x 2-1x的定义域,集合B 是其值域,则A ∪B的子集的个数为( )A .4B .6C .8D .16解析:选C 要使函数f (x )的解析式有意义,则需⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,x 2-1≥0,x ≠0,解得x =1或x =-1,所以函数的定义域A ={-1,1}.而f (1)=f (-1)=0,故函数的值域B ={0},所以A ∪B ={1,-1,0},其子集的个数为23=8.3.下列图形中可以表示以M ={x |0≤x ≤1}为定义域,以N ={y |0≤y ≤1}为值域的函数的图象是( )解析:选C 由题意知,自变量的取值范围是[0,1],函数值的取值范围也是[0,1],故可排除A 、B ;再结合函数的定义,可知对于集合M 中的任意x ,N 中都有唯一的元素与之对应,故排除D.4.(2013·长沙模拟)下列函数中,值域是(0,+∞)的是( ) A .y =x 2-2x +1 B .y =x +2x +1(x ∈(0,+∞)) C .y =1x 2+2x +1(x ∈N)D .y =1|x +1|解析:选D 选项A 中y 可等于零;选项B 中y 显然大于1;选项C 中x ∈N ,值域不是(0,+∞);选项D 中|x +1|>0,故y >0.5.已知等腰△ABC 周长为10,则底边长y 关于腰长x 的函数关系为y =10-2x ,则函数的定义域为( ) A .RB .{x |x >0}C .{x |0<x <5}解析:选C 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x >0,10-2x >0,即0<x <5.6.函数y =2x -1的定义域是(-∞,1)∪[2,5),则其值域是( ) A .(-∞,0)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2B .(-∞,2]∪[2,+∞)D .(0,+∞)解析:选A ∵x ∈(-∞,1)∪[2,5), 故x -1∈(-∞,0)∪[1,4), ∴2x -1∈(-∞,0)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2. 7.(2013·安阳4月模拟)函数y =x +1+x -1?0lg?2-x ?的定义域是________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,x -1≠0,2-x >0,2-x ≠1得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥-1,x ≠1,x <2,则⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x <2,x ≠1,所以定义域是{x |-1≤x <1,或1<x <2}.答案:{x |-1≤x <1,或1<x <2}8.函数y =x -x (x ≥0)的最大值为________. 解析:y =x -x =-(x )2+x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14,即y max =14.答案:149.(2012·太原模考)已知函数f (x )的定义域为[0,1],值域为[1,2],则函数f (x +2)的定义域为____________,值域为__________.解析:由已知可得x +2∈[0,1],故x ∈[-2,-1],所以函数f (x +2)的定义域为[-2,-1].函数f (x )的图象向左平移2个单位得到函数f (x +2)的图象,所以值域不发生变化,所以函数f (x +2)的值域仍为[1,2].答案:[-2,-1] [1,2] 10.求下列函数的值域.(1)y =1-x2x +5;(2)y =2x -1-13-4x .解:(1)y =1-x2x +5=-12?2x +5?+722x +5=-12+722x +5, 因为722x +5≠0,所以y ≠-12, 所以函数y =1-x 2x +5的值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≠-12. (2)法一:(换元法)设13-4x =t ,则t ≥0,x =13-t 24, 于是y =g (t )=2·13-t 24-1-t =-12t 2-t +112=-12(t +1)2+6, 显然函数g (t )在[0,+∞)上是单调递减函数,所以g (t )≤g (0)=112, 因此函数的值域是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,112. 法二:(单调性法)函数定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤134, 当自变量x 增大时,2x -1增大,13-4x 减小,所以2x -1-13-4x 增大,因此函数f (x )=2x -1-13-4x 在其定义域上是单调递增函数,所以当x =134时,函数取得最大值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫134=112, 故函数的值域是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,112. 11.若函数f (x )=12x 2-x +a 的定义域和值域均为[1,b ](b >1),求a 、b 的值. 解:∵f (x )=12(x -1)2+a -12,∴其对称轴为x =1. 即[1,b ]为f (x )的单调递增区间.∴f (x )min =f (1)=a -12=1① f (x )max =f (b )=12b 2-b +a =b ②由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =32,b =3. 12.(2013·宝鸡模拟)已知函数g (x )=x +1, h (x )=1x +3,x ∈(-3,a ],其中a 为常数且a >0,令函数f (x )=g (x )·h (x ).(1)求函数f (x )的表达式,并求其定义域;(2)当a =14时,求函数f (x )的值域. 解:(1)f (x )=x +1x +3,x ∈[0,a ](a >0). (2)函数f (x )的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,14, 令x +1=t ,则x =(t -1)2,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32, f (x )=F (t )=t t 2-2t +4=1t +4t-2, 当t =4t 时,t =±2?⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32,又t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32时,t +4t 单调递减,F (t )单调递增,F (t )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,613. 即函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,613.1.函数y =2--x 2+4x 的值域是( )A .[-2,2]B .[1,2]C .[0,2]D .[-2,2] 解析:选C -x 2+4x =-(x -2)2+4≤4,0≤-x 2+4x ≤2,-2≤--x 2+4x ≤0,0≤2--x 2+4x ≤2,所以0≤y ≤2.2.定义区间[x 1,x 2](x 1<x 2)的长度为x 2-x 1,已知函数f (x )=|log 12x |的定义域为[a ,b ],值域为[0,2],则区间[a ,b ]的长度的最大值与最小值的差为________.解析:由函数f (x )=|log 12x |的图象和值域为[0,2]知,当a =14时,b ∈[1,4];当b =4时,a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,1,所以区间[a ,b ]的长度的最大值为4-14=154,最小值为1-14=34.所以区间长度的最大值与最小值的差为154-34=3. 答案:3 3.运货卡车以每小时x 千米的速度匀速行驶130千米(50≤x ≤100)(单位:千米/小时).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油⎝ ⎛⎭⎪⎫2+x 2360升,司机的工资是每小时14元. (1)求这次行车总费用y 关于x 的表达式;(2)当x 为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值.解:(1)行车所用时间为t =130x (h), y =130x ×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫2+x 2360+14×130x ,x ∈[50,100]. 所以,这次行车总费用y 关于x 的表达式是 y =2 340x +1318x ,x ∈[50,100]. (2)y =2 340x +1318x ≥2610,当且仅当2 340x =1318x , 即x =1810时,上述不等式中等号成立.当x =1810时,这次行车的总费用最低,最低费用为2610元.1.已知函数f (x )=2x +4-x ,则函数f (x )的值域为( )A .[2,4]B .[0,2 5 ]C .[4,2 5 ]D .[2,2 5 ] 解析:选D ∵x ∈[0,4],∴可令x =4cos 2θ,θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2, 则y =2·2cos θ+2sin θ=25sin(θ+φ),tan φ=2.又0≤θ≤π2,φ≤θ+φ≤π2+φ, 故cos φ≤sin(θ+φ)≤1,而cos φ=15, ∴2≤y ≤2 5.2.若函数f (x )= ?a 2-1?x 2+?a -1?x +2a +1的定义域为R ,求实数a 的取值范围. 解:由函数的定义域为R ,可知对x ∈R ,f (x )恒有意义,即对x ∈R ,(a 2-1)x 2+(a -1)x +2a +1≥0恒成立.①当a 2-1=0,即a =1(a =-1舍去)时,有1≥0,对x ∈R 恒成立,故a =1符合题意; ②当a 2-1≠0,即a ≠±1时,则有 ⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-1>0,Δ=?a -1?2-4?a 2-1?×2a +1≤0,解得1<a ≤9.综上,可得实数a 的取值范围是[1,9].。
函数的定义域与值域
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函数的定义域与值域函数是数学中一个非常重要的概念,在各个数学分支中都有应用。
函数的定义域和值域是函数研究的基本内容之一。
本文将详细介绍函数的定义域与值域的概念及其应用。
一、函数的定义域函数的定义域是指函数中自变量(x)的取值范围。
简单来说,定义域就是使函数有意义的所有可能自变量值的集合。
如果自变量取值超出定义域,则函数无法计算。
下面通过几个例子来说明。
例子1:考虑函数f(x) = √x由于方根函数的自变量必须是非负实数,所以其定义域为x ≥ 0。
任何小于0的自变量将使得函数无法计算。
例子2:考虑函数 g(x) = 1/x在这种情况下,我们不能让自变量 x 等于0,因为除数不能为0。
所以函数 g(x) 的定义域为x ≠ 0。
其他所有实数都是函数的定义域。
函数的定义域可以是一个具体的数轴区间,也可以是由多个区间组成的集合。
定义域的范围可以是全体实数,也可以是局限于特定范围内。
二、函数的值域函数的值域是函数所有可能输出值的集合。
也就是说,如果我们遍历自变量的所有可能取值,函数的值域就是对应的函数值的集合。
同样地,我们使用几个例子来说明。
例子1:考虑函数 f(x) = x^2对于这个函数,自变量可以取任何实数值。
但是根据平方函数的图像,我们可以看出函数的值域是y ≥ 0。
因为平方的结果不会为负数。
例子2:考虑函数 g(x) = sin(x)由三角函数的周期性可知,对于任何自变量,都存在对应的函数值。
因此,函数 g(x) 的值域是 (-1, 1) 的闭区间。
有时候,函数的值域是一个区间,也可以是由多个不相交区间组成的集合。
三、定义域与值域的应用函数的定义域和值域在数学中广泛应用于各个领域。
例如,在微积分中,对函数进行求导和积分时,必须要考虑函数的定义域。
此外,在解方程和不等式时,也要考虑函数的定义域和值域。
在实际问题中,函数的定义域和值域还可以帮助我们理解现象的范围和取值情况。
例如,当我们研究某种物理模型时,函数的定义域可以帮助我们确定变量的有效范围,而函数的值域则可以帮助我们计算物理量的可能取值。
高中数学课件 第2章 第2节 《函数的定义域和值域》
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因此, 因此,g(x)min=g(2)=1-2a, = - , 而g(3)-g(1)=(2-3a)-(1-a)=1-2a, - = - - - = - , 故当0≤a≤ 故当 当 时,g(x)max=g(3)=2-3a,有h(a)=1-a; = - , = - ;
<a≤1时,g(x)max=g(1)=1-a,有h(a)=a, 时 = - , = ,
3.不等式法:借助于基本不等式a+b≥2 不等式法:借助于基本不等式 + 不等式法
(a>0,b>0)求数 , 求数
的值域.用不等式法求值域时, 的值域 用不等式法求值域时,要注意基本不等式的使用 用不等式法求值域时 条件“一正、二定、三相等”. 条件 一正、二定、三相等 一正 4.单调性法:首先确定函数的定义域, 4.单调性法:首先确定函数的定义域,然后再根据其单调 单调性法 性求函数的值域,常用到函数 = + 性求函数的值域,常用到函数y=x+ 增区间为(- ,- 增区间为 -∞,- (0, ). , ]和[ 和 (p>0)的单调性: 的单调性: 的单调性
+∞),减区间为 - ,0)和 ,减区间为(- 和
[特别警示 (1)用换元法求值域时,需认真分析换元后变 特别警示] 用换元法求值域时, 特别警示 用换元法求值域时 量的范围变化;用判别式求函数值域时, 量的范围变化;用判别式求函数值域时,一定要注意自变 量x是否属于 是否属于R. 是否属于 (2)用不等式法求函数值域时,需认真分析其等号能否成立; 用不等式法求函数值域时,需认真分析其等号能否成立; 用不等式法求函数值域时 利用单调性求函数值域时,准确地找出其单调区间是关键 利用单调性求函数值域时,准确地找出其单调区间是关键. 分段函数的值域应分段分析,再取并集 分段函数的值域应分段分析,再取并集. (3)不论用哪种方法求函数的值域,都一定要先确定其定义 不论用哪种方法求函数的值域, 不论用哪种方法求函数的值域 域,这是求值域的重要环节. 这是求值域的重要环节
数学中的函数定义域与值域
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数学中的函数定义域与值域一、函数定义域的概念1.函数定义域是指函数中自变量可以取的所有可能值的集合。
2.函数定义域通常用区间表示,如实数集R、有理数集Q、整数集Z等。
3.函数定义域可以是无限的,如f(x) = x^2的定义域为实数集R。
4.函数定义域可以是有限的,如f(x) = sin(x)的定义域为[-1, 1]。
二、函数值域的概念1.函数值域是指函数中因变量可以取的所有可能值的集合。
2.函数值域通常用区间表示,如实数集R、有理数集Q、整数集Z等。
3.函数值域可以是无限的,如f(x) = x^2的值域为非负实数集[0, +∞)。
4.函数值域可以是有限的,如f(x) = sin(x)的值域为[-1, 1]。
三、函数定义域与值域的关系1.函数的定义域与值域不一定相同,它们可以是不同的集合。
2.函数的定义域是函数值域的子集,即函数的所有自变量取值都在值域中。
3.函数的值域可以小于、等于或大于定义域,这取决于函数的特性。
四、确定函数定义域的方法1.对于多项式函数,定义域通常为实数集R。
2.对于三角函数,定义域通常为实数集R。
3.对于指数函数和对数函数,定义域通常为正实数集(0, +∞)。
4.对于分式函数,定义域为除数不为零的所有实数。
5.对于绝对值函数,定义域为所有实数。
五、确定函数值域的方法1.对于多项式函数,值域通常为实数集R。
2.对于三角函数,值域通常为闭区间[-1, 1]。
3.对于指数函数,值域为正实数集(0, +∞)。
4.对于对数函数,值域为实数集R。
5.对于分式函数,值域为非零实数集。
6.对于绝对值函数,值域为非负实数集[0, +∞)。
六、函数定义域与值域的应用1.函数的定义域与值域是研究函数性质的基础,如单调性、奇偶性、周期性等。
2.函数的定义域与值域可以帮助我们理解和解决实际问题,如最值问题、方程问题等。
3.函数的定义域与值域可以用来判断函数的合理性和有效性。
4.函数定义域是指函数中自变量可以取的所有可能值的集合,函数值域是指函数中因变量可以取的所有可能值的集合。
高一函数定义域和值域讲解
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函数定义域、值域求法总结(一)求函数定义域1、函数定义域是函数自变量的取值的集合,一般要求用集合或区间来表示;2、常见题型是由解析式求定义域,此时要认清自变量,其次要考查自变量所在位置,位置决定了自变量的范围,最后将求定义域问题化归为解不等式组的问题;3、如前所述,实际问题中的函数定义域除了受解析式限制外,还受实际意义限制,如时间变量一般取非负数,等等;4、对复合函数y=f[g(x)]的定义域的求解,应先由y=f(u)求出u的范围,即g(x)的范围,再从中解出x的范围I1;再由g(x)求出y=g(x)的定义域I2,I1和I2的交集即为复合函数的定义域;5、分段函数的定义域是各个区间的并集;6、含有参数的函数的定义域的求解需要对参数进行分类讨论,若参数在不同的范围内定义域不一样,则在叙述结论时分别说明;7、求定义域时有时需要对自变量进行分类讨论,但在叙述结论时需要对分类后求得的各个集合求并集,作为该函数的定义域;(二)求函数的值域1、函数的值域即为函数值的集合,一般由定义域和对应法则确定,常用集合或区间来表示;2、在函数f:A→B中,集合B未必就是该函数的值域,若记该函数的值域为C,则C 是B的子集;若C=B,那么该函数作为映射我们称为“满射”;3、分段函数的值域是各个区间上值域的并集;4、对含参数的函数的值域,求解时须对参数进行分类讨论;叙述结论时要就参数的不同范围分别进行叙述;5、若对自变量进行分类讨论求值域,应对分类后所求的值域求并集;6、求函数值域的方法十分丰富,应注意总结一、定义域是函数()y f x =中的自变量x 的范围。
求函数的定义域需要从这几个方面入手:(1)分母不为零(2)偶次根式的被开方数非负。
(3)对数中的真数部分大于0。
(4)指数、对数的底数大于0,且不等于1(5)y=tanx 中x ≠k π+π/2;y=cotx 中x ≠k π等等。
(6)0x 中x 0≠二、值域是函数()y f x =中y 的取值范围。
函数的定义域、值域--高考数学【解析版】
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专题06 函数的定义域、值域函数的定义域作为函数的要素之一,是研究函数的基础,函数的定义域问题也是高考的热点.函数的值域(最值)也是高考中的一个重要考点,并且值域(最值)问题通常会渗透在各类题目之中,成为解题过程的一部分.【重点知识回眸】1.函数的有关概念 (1)函数的定义域、值域:在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域.显然,值域是集合B 的子集.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据. (4)函数的表示法表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.提醒:两个函数的值域和对应关系相同,但两个函数不一定相同,例如,函数f (x )=|x |,x ∈[0,2]与函数f (x )=|x |,x ∈[-2,0]. 2.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.提醒:分段函数是一个函数,而不是几个函数,分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集. 3.常见函数定义域的求法类型x 满足的条件2()nf x (n ∈N *) f (x )≥0 21()n f x (n ∈N *)f (x )有意义 1()f x 与[f (x )]0 f (x )≠0 log a f (x )(a >0且a ≠1) f (x )>0 a f (x )(a >0且a ≠1)f (x )有意义 tan[f (x )]f (x )≠π2+k π,k ∈Z四则运算组成的函数 各个函数定义域的交集实际问题使实际问题有意义4.①若()y f x =的定义域为(),a b ,则不等式()a g x b <<的解集即为函数()()y f g x =的定义域;②若()()y f g x =的定义域为(),a b ,则函数()g x 在(),a b 上的的值域即为函数()y f x =的定义域.5.常见函数的值域:在处理常见函数的值域时,通常可以通过数形结合,利用函数图像将值域解出,熟练处理常见函数的值域也便于将复杂的解析式通过变形与换元向常见函数进行化归.(1)一次函数(y kx b =+):一次函数为单调函数,图像为一条直线,所以可利用边界点来确定值域.(2)二次函数(2y ax bx c =++),给定区间.二次函数的图像为抛物线,通常可进行配方确定函数的对称轴,然后利用图像进行求解.(关键点:①抛物线开口方向,②顶点是否在区间内).(3)反比例函数:1y x=(1)图像关于原点中心对称(2)当,0x y →+∞→ ,当,0x y →-∞→. (4)对勾函数:()0ay x a x=+> ① 解析式特点:x 的系数为1;0a >注:因为此类函数的值域与a 相关,求a 的值时要先保证x 的系数为1,再去确定a 的值 例:42y x x =+,并不能直接确定4a =,而是先要变形为22y x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再求得2a =② 极值点:,x a x a ==③ 极值点坐标:(,2,,2a a a a --④ 定义域:()(),00,-∞+∞⑤ 自然定义域下的值域:(),22,a a ⎡-∞-+∞⎣(5)函数:()0ay x a x=-> 注意与对勾函数进行对比① 解析式特点:x 的系数为1;0a > ② 函数的零点:x a =③ 值域:R(5)指数函数(xy a =):其函数图像分为1a >与01a <<两种情况,可根据图像求得值域,在自然定义域下的值域为()0,+∞(6)对数函数(log a y x =)其函数图像分为1a >与01a <<两种情况,可根据图像求得值域,在自然定义域下的值域为()0,+∞(7)三角函数的有界性,如sin [1,1],x ∈-cos [1,1]x ∈-. 6.函数值域问题处理策略 (1)换元法:① ()()(),log ,sin f x a y ay f x y f x ===⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦:此类问题在求值域时可先确定()f x 的范围,再求出函数的范围.② ()()(),log ,sin x a y f a y f x y f x ===:此类函数可利用换元将解析式转为()y f t =的形式,然后求值域即可.③形如y ax b cx d =++(2)均值不等式法:特别注意“一正、二定、三相等”.(3)判别式法:若原函数的定义域不是实数集时,应结合函数的定义域,将扩大的部分剔除.(4)分离常数法:一般地, ① ax by cx d+=+:换元→分离常数→反比例函数模型② 2ax bx c y dx e ++=+:换元→分离常数→ay x x=±模型③ 2dx ey ax bx c+=++:同时除以分子:21y ax bx c dx e=+++→②的模型④ 22ax bx cy dx ex f++=++:分离常数→③的模型(5)单调性性质法:利用函数的单调性(6)导数法:利用导数与函数的连续性求图复杂函数的极值和最值, 然后求出值域 (7)数形结合法【典型考题解析】热点一 已知函数解析式求定义域【典例1】(广东·高考真题(文))函数f (x )=11x-+lg(1+x )的定义域是( )A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .(-∞,+∞)【答案】C 【解析】根据函数解析式建立不等关系即可求出函数定义域. 【详解】 因为f (x )=11x-+lg(1+x ), 所以需满足1010x x -≠⎧⎨+>⎩,解得1x >-且1x ≠,所以函数的定义域为(-1,1)∪(1,+∞), 故选:C【典例2】(山东·高考真题(文))函数21()4ln(1)f x x x =-+( )A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]【答案】B 【解析】 【详解】x 满足2101140x x x +>⎧⎪+≠⎨⎪-≥⎩,即1022x x x >-⎧⎪≠⎨⎪-≤≤⎩. 解得-1<x <0或0<x ≤,选B.【典例3】(2019·江苏·高考真题)函数276y x x =+-_____. 【答案】[1,7]-. 【解析】 【分析】由题意得到关于x 的不等式,解不等式可得函数的定义域. 【详解】由已知得2760x x +-≥, 即2670x x --≤ 解得17x -≤≤, 故函数的定义域为[1,7]-.【典例4】(2022·北京·高考真题)函数1()1f x x x=-_________. 【答案】()(],00,1-∞⋃【解析】 【分析】根据偶次方根的被开方数非负、分母不为零得到方程组,解得即可; 【详解】 解:因为()11f x x x =-100x x -≥⎧⎨≠⎩,解得1x ≤且0x ≠,故函数的定义域为()(],00,1-∞⋃; 故答案为:()(],00,1-∞⋃ 【总结提升】已知函数的具体解析式求定义域的方法(1)简单函数的定义域:若f(x)是由一些基本初等函数通过四则运算构成的,则它的定义域为各基本初等函数的定义域的交集.(2)复合函数的定义域:先由外层函数的定义域确定内层函数的值域,从而确定对应的内层函数自变量的取值范围,还需要确定内层函数的定义域,两者取交集即可. 热点二 求抽象函数的定义域【典例5】(全国·高考真题(理))已知()f x 的定义域为(1,0)-,则函数(21)f x +的定义域为 ( ) A .(1,1)- B .1(1,)2--C .(1,0)-D .1(,1)2【答案】B 【解析】 【详解】试题分析:因为函数()f x 的定义域为(1,0)-,故函数(21)f x +有意义只需-1210x <+<即可,解得1-1-2x <<,选B .【典例6】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()31f x +的定义域为[]1,7,求函数()f x 的定义域. 【答案】[]4,22 【解析】 【分析】根据复合函数定义域的性质进行求解即可. 【详解】因为()31f x +的定义域为[]1,7,所以17x ≤≤,所以43122x ≤+≤.令31x t +=,则422t ≤≤.即()f t 中,[]4,22t ∈. 故()f x 的定义域为[]4,22.【典例7】(2022·全国·高三专题练习)已知函数(1)y f x +=的定义域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,,则函数2(log )y f x =的定义域为( )A .(0,)+∞B .(0,1)C .22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2⎡⎤⎣⎦,【答案】D 【解析】 【分析】根据(1)y f x +=的定义域可知1122x ≤+≤,故21log 22x ≤≤,即可求出答案. 【详解】解:∵函数(1)y f x +=的定义域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, ∴112x -≤≤,1122x ≤+≤∴函数2(log )y f x =中,21log 22x ≤≤ 24x ≤≤所以函数2(log )y f x =的定义域为2,]. 故选:D 【总结提升】(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f (g (x ))的定义域由a ≤g (x )≤b 求出. (2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]时的值域. 热点三 求函数的值域(最值)【典例8】(江西·高考真题(理))若函数()y f x =的值域是1[,3]2,则函数1()()()F x f x f x =+的值域是( ) A .1[,3]2B .10[2,]3 C .510[,]23D .10[3,]3【答案】B 【解析】 【详解】试题分析:设()f x =t,则1,32t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,从而()F x 的值域就是函数11,,32y t t t ⎡⎤=+∈⎢⎥⎣⎦的值域,由“勾函数”的图象可知,102()3F x ≤≤,故选B .【典例9】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =的定义域是R ,值域为[]1,2,则下列四个函数①()21y f x =-;①()21y f x =-;①()12f x y -=;①()2log 11y f x =++,其中值域也为[]1,2的函数个数是( ) A .4 B .3 C .2 D .1【答案】B 【解析】 【分析】求出①②③④中各函数的值域,即可得出合适的选项. 【详解】对于①,因为()12f x ≤≤,则()[]211,3y f x =-∈,①不满足条件;对于②,对于函数()21y f x =-,21x -∈R ,则函数()21y f x =-的值域为[]1,2,②满足条件;对于③,因为()12f x ≤≤,则()[]1,221f x y -∈=,③满足条件; 对于④,因为()12f x ≤≤,()[]11,2f x +∈,则()[]2log 111,2y f x =++∈,④满足条件. 故选:B.【典例10】(2023·全国·高三专题练习)已知函数2()(2)sin(1)1xf x x x x x =--+-在[1,1)-(1,3]⋃上的最大值为M ,最小值为N ,则M N +=( )A .1B .2C .3D .4【答案】B 【解析】 【分析】令1x t -=,()f x 转化为()21sin sin 1g t t t t t =+-+,令()21sin sin h t t t t t=+-,根据奇偶性的定义,可判断()h t 的奇偶性,根据奇偶性,可得()h t 在(][2,0)0,2-⋃最大值与最小值之和为0,分析即可得答案. 【详解】由21()[(1)1]sin(1)11f x x x x =---++- 令1x t -=,因为[1,1)(1,3]x ∈-⋃,所以(][2,0)0,2t ∈-⋃;那么()f x 转化为()21sin sin 1g t t t t t =+-+,(][2,0)0,2t ∈-⋃,令()21sin sin h t t t t t=+-,(][2,0)0,2t ∈-⋃,则()()()()()()2211sin sin sin sin h t t t t t t t h t t t ⎛⎫-=--+--=-+-=- ⎪-⎝⎭,所以()h t 是奇函数可得()h t 的最大值与最小值之和为0, 那么()g t 的最大值与最小值之和为2. 故选:B .【典例11】(2022·河南·郑州四中高三阶段练习(文))高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的美誉,用其名字命名的“高斯函数”:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,也称取整函数,例如:[]1.32-=-,[]3.43=,已知()11313x f x =-+,则函数()y f x ⎡⎤=⎣⎦的值域为______. 【答案】{}1,0- 【解析】 【分析】根据指数函数的性质分析()f x 的值域,进而得到()y f x ⎡⎤=⎣⎦的值域即可 【详解】 ∵()11313x f x =-+,()30,x∈+∞, ∴令30x t =>,则()()1112,1333f x g t t ⎛⎫==-∈- ⎪+⎝⎭故函数()()y f x g t ==⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦的值域为{}1,0-, 故答案为:{}1,0-【典例12】(2023·全国·高三专题练习)函数()21f x x x =+-________;函数24y x x =-________.【答案】 2 22,2⎡⎤-⎣⎦【解析】 【分析】()f x 1x t -换元后化为二次函数可得最大值,函数24y x x =-2cos ([0,])x θθπ=∈,然后利用两角和的余弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,再由余弦函数的性质得取值范围. 【详解】(1)1x -t (t ≥0),所以x =1-t 2.所以y =f (x )=x 1x --t 2+2t =-t 2+2t +1=-(t -1)2+2.所以当t =1即x =0时,y max =f (x )max =2. (2)由4-x 2≥0,得-2≤x ≤2, 所以设x =2cos θ(θ∈[0,π]),则y =2cos θ244cos θ-θ-2sin θ2()4πθ+,因为5[,]444πππθ+∈, 所以cos ()4πθ+∈2⎡-⎢⎣⎦,所以y ∈[-22].故答案为:2;[2,2]-.【典例13】(2023·河南·洛宁县第一高级中学一模(文))已知函数()211122f x x x =++. (1)求()f x 的图像在点()()22f ,处的切线方程; (2)求()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域.【答案】(1) 7420x y --=; (2)[]2,3. 【解析】 【分析】对于第一小问,把点()()22f ,代入函数解析式,得切点坐标,通过函数求导,得到过切点的切线的斜率,根据直线的点斜式方程,求切线方程.对于第二小问,解不等式()0f x '>,得函数增区间,解不等式()0f x '<,得函数减区间,结合1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦,确定函数单调性,求得最值,进而得值域.(1) 因为()211122f x x x =++,所以()21f x x x '=-,所以()23f =,()724f '=, 故所求切线方程为()7324y x -=-,即7420x y --=. (2)由(1)知()()()2322111x x x x f x x x -++-'==,1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦. 令()0f x '>,得12x <≤;令()0f x '<,得112x ≤<.所以()f x 在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在[]1,2上单调递增,所以()()min 12f x f ==. 又12128f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()23f =,所以()23f x ≤≤,即()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为[]2,3.热点四 求参数的值或取值范围【典例14】(2023·全国·高三专题练习)设a R ∈,函数()2229,1163,1x ax x f x x a x x ⎧-+≤⎪=⎨+->⎪⎩,若()f x 的最小值为()1f ,则实数a 的取值范围为( ) A .[]1,2 B .[]1,3 C .[]0,2 D .[]2,3【答案】A 【解析】 【分析】当1x >时,结合不等式求得其最小值为123a -,当1x ≤时,()()229f x x a a =-+-,根据函数()f x 的最小值为()1f ,列出不等式组,即可求解. 【详解】 当1x >时,22231688883333123x a x a x a a x x x x x+-=++-≥⨯⨯=-, 当且仅当28x x=时,等号成立; 即当1x >时,函数()f x 的最小值为123a -,当1x ≤时,()()222299f x x ax x a a =-+=-+-,要使得函数()f x 的最小值为()1f ,则满足()11102123a f a a ≥⎧⎨=-≤-⎩,解得12a ≤≤,即实数a 的取值范围是[]1,2. 故选:A.【典例15】(2022·全国·高三专题练习)已知函数()221f x ax x =++R ,则实数a 的取值范围是__. 【答案】[1,+∞) 【解析】 【分析】等价于ax 2+2x +1≥0恒成立,再对a 分类讨论得解. 【详解】解:函数()221f x ax x ++R , 即为ax 2+2x +1≥0恒成立, 若a =0,则2x +1≥0不恒成立; 当a >0,∆=4﹣4a ≤0, 解得a ≥1;当a <0,ax 2+2x +1≥0不恒成立. 综上可得,a 的取值范围是[1,+∞). 故答案为:[1,+∞).【典例16】(2016·北京·高考真题(理))设函数33,(){2,x x x af x x x a -≤=->. ①若0a =,则()f x 的最大值为____________________; ②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是_________________. 【答案】2 (,1)-∞- 【解析】 【分析】试题分析:如图,作出函数3()3g x x x =-与直线 2y x =-的图象,它们的交点是(1,2),(0,0),(1,2)A O B --,由 2'()33g x x =-,知1x =是函数 ()g x 的极小值点,①当0a =时, 33,0(){2,0x x x f x x x -≤=->,由图象可知()f x 的最大值是 (1)2f -=;②由图象知当1a ≥-时, ()f x 有最大值(1)2f -=;只有当 1a <-时,332a a a -<-,()f x 无最大值,所以所求 a 的取值范围是(,1)-∞-.【精选精练】1.(2023·全国·高三专题练习)若集合-1|2M x y x ==⎧⎨⎩,{}2|N y y x -==,则( )A .M N ⋂=∅B .M N ⊆C .N M ⊆D .M =N【答案】B 【解析】 【分析】利用集合间的基本关系来进行运算即可. 【详解】集合M 表示函数21y x =-2x -1>0,解得12x >.集合N 表示函数2y x 的值域,值域为()0,∞+,故选:B.2.(2022·全国·高三专题练习)下列函数中,其定义域和值域分别与函数lg 10x y =的定义域和值域相同的是( ) A .y =x B .y =lg xC .y =2xD .y x【答案】D 【解析】 【分析】求出函数lg 10x y =的定义域和值域,对选项逐一判断即可. 【详解】因函数lg 10x y =的定义域和值域均为()0,∞+, 对于A ,y x =的定义域和值域均为R ,故A 错误;对于B ,lg y x =的定义域和值域分别为()0,,R +∞,故B 错误; 对于C ,2y x =的定义域和值域均为R ,故C 错误;对于D ,y x=定义域和值域均为()0,∞+,故D 正确; 故选:D .3.(2022·全国·高三专题练习)若函数()21f x ax ax =-+R ,则a 的范围是( ) A .()0,4 B .[)0,4 C .(]0,4 D .[]0,4【答案】D 【解析】 【分析】分0a =、0a >、0a <讨论即可求解. 【详解】若()f x 的定义域为R ,则当0a =时,()1f x =满足题意;当0a ≠时,20Δ40a a a >⎧⎨=-≤⎩,解得:04a <≤; 当0a <时,无法满足定义域为R . 综上所述:04a ≤≤,D 正确. 故选:D4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的定义域为[]0,1,值域为[]1,2,那么函数()2f x +的定义域和值域分别是( )A .[]0,1,[]1,2B .[]2,3,[]3,4C .[]2,1--,[]1,2D .[]1,2-,[]3,4【答案】C 【解析】 【分析】由[]20,1x +∈可求出函数的定义域,由于()2y f x =+的图象是由()y f x =的图象向左平移2个单位得到,所以其值域不变,从而可得答案 【详解】令[]20,1x +∈得[]2,1x ∈--,即为函数()2y f x =+的定义域, 而将函数()y f x =的图象向左平移2个单位即得()2y f x =+的图象, 故其值域不变. 故选:C .5.(2022·江西·高三阶段练习(文))函数()s 2π2inxf x x =+在[0,1]上的值域为( ) A .[1,2] B .[1,3] C .[2,3] D .[2,4]【答案】B 【解析】 【分析】根据指数函数与正弦函数的单调性可得函数()f x 在上单调递增,从而可求()f x 的值域. 【详解】解:易知函数()s 2π2inxf x x =+在[0,1]上单调递增,且(0)1f =,(1)3f =, 所以()f x 在[0,1]上的值域为[1,3]. 故选:B .6.(2022·全国·高三专题练习)已知(12)3,1()ln ,1a x a x f x x x -+<⎧=⎨≥⎩的值域为R ,那么a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,﹣1] B .(﹣1,12)C .[﹣1,12)D .(0,1)【答案】C 【解析】 【分析】先求出ln ,1y x x =≥的值域,然后确定(12)3,1y a x a x =-+<的值域所包含的集合,利用一次函数性质可得. 【详解】当x ≥1时,f (x )=ln x ,其值域为[0,+∞),那么当x <1时,f (x )=(1﹣2a )x +3a 的值域包括(﹣∞,0), ∴1﹣2a >0,且f (1)=(1﹣2a )+3a ≥0, 解得:12a <,且a ≥﹣1. 故选:C.7.(2023·全国·高三专题练习)函数f (x 2sin 12x π- )A .54,433k k πππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ (k ∈Z ) B .154,433k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ (k ∈Z )C .54,466k k πππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ) D .154,466k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z )【答案】B 【解析】 【分析】由题意可得2sin 102x π-≥,然后利用正弦函数的性质求解即可【详解】 由题意,得2sin 102x π-≥,1sin22x π≥, 所以522,Z 626k x k k πππππ≤+≤≤+∈, 解得1544,Z 33k x k k +≤≤+∈,所以函数的定义域为()154,4Z 33k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦,故选:B8.(2023·山西大同·高三阶段练习)函数6()e 1||1x mxf x x =+++的最大值为M ,最小值为N ,则M N +=( ) A .3 B .4C .6D .与m 值有关【答案】C 【解析】 【分析】利用分离常数法对函数的式子变形,结合函数奇函数的定义及奇函数最值的性质即可求解. 【详解】由题意可知,()3e 16()3e 1||1e 1||1x x x mx mxf x x x =+=--+++++, 设()()3e 1e 1||1x x mxg x x =--+++,则()g x 的定义域为(),-∞+∞, 所以()()()()()3e 13e 1e 1||1e 1||1x x xx m x mx g x g x x x --⎡⎤-⎢⎥-=-+=--+=-+-+++⎢⎥⎣⎦--, 所以()g x 为奇函数, 所以()()max min 0g x g x +=,所以()()()()max min max min 336f x f x M N g x g x +=+=+++=, 故选:C.9.(2022·江苏南京·高三开学考试)已知函数()()()()5sin sin ,99f x x x g x f f x ππ⎛⎫⎛⎫=++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()g x 的最大值为( )A 2B 3C .32D .2【答案】B 【解析】 【分析】 记9t x π=+,()()33sin 2f x h t t t ==+,由三角函数的性质即可求出()g x 的最大值. 【详解】 记9t x π=+,则()()33sin sin sin 32f x h t t t t t π⎛⎫==++= ⎪⎝⎭, 所以()3sin 3,36h t t π⎛⎫⎡=+∈- ⎪⎣⎝⎭, 33π>,所以()()f f x 3故选:B.10.(2022·广东·石门高级中学高二阶段练习)函数()12cos f x x x x =+-的最小值为( ) A .1ππ B .22ππC .-1D .0【答案】C 【解析】 【分析】根据题意得到()f x 为偶函数,由0x ≥时,()12cos f x x x x =+-,利用导数求得函数的的单调区间,进而求得函数的最小值. 【详解】由题意,函数()12cos f x x x x =+-的定义域为R ,关于原点对称,且满足()()()1122cos cos f x x x x x x x f x -=-+---=+-=,所以()f x 为偶函数,当0x ≥时,()12cos f x x x x =+-, 可得()1sin 11022f x x xx=≥'+>,()f x 在单调递增,又由()f x 为偶函数,所以()f x 在(),0∞-单调递减,[)0,∞+单调递增, 所以()()min 01f x f ==-. 故选:C. 二、多选题11.(2023·全国·高三专题练习)已知函数122()log (2)log (4)f x x x =--+,则下列结论中正确的是( )A .函数()f x 的定义域是[4,2]-B .函数(1)=-y f x 是偶函数C .函数()f x 在区间[1,2)-上是减函数D .函数()f x 的图象关于直线1x =-对称 【答案】BD 【解析】 【分析】求出函数定义域为(4,2)-,A 选项错误;利用定义证明函数(1)=-y f x 是偶函数,B 选项正确;函数()f x 在区间[)1,2-上是增函数,故C 选项错误;可以证明f (x )的图象关于直线1x =-对称,故D 选项正确. 【详解】解:函数()()()()()1222log 2log 4log 24f x x x x x ⎡⎤=--+=--+⎣⎦, 由20,40x x ->+>可得42x -<<,故函数定义域为(4,2)-,A 选项错误;()()()21log 33y f x x x ⎡⎤=-=--+⎣⎦的定义域为()3,3-,设()()()2log 33,g x x x ⎡⎤=--+⎣⎦所以()()()()2log 33,g x x x g x ⎡⎤-=-+-+=⎣⎦即()1y f x =-是偶函数,B 选项正确;()()()()222log 24log 28f x x x x x ⎡⎤=--+=---+⎣⎦()22log 19x ⎡⎤=--++⎣⎦()212log 19x ⎡⎤=-++⎣⎦,当[)1,2x ∈-时,()219t x =-++是减函数,外层12log y t =也是减函数,所以函数()f x 在区间[)1,2-上是增函数,故C 选项错误;由()()()()22log 42=f x x x f x ⎡⎤--=-+-⎣⎦,可得f (x )的图象关于直线1x =-对称,故D 选项正确. 故选:BD 三、双空题12.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()ln ,1e 2,1xx b x f x x +>⎧=⎨-≤⎩,若(e)3(0)f f =-,则b =_____,函数()f x 的值域为____. 【答案】 2 (][)2,e 22,--+∞【解析】【分析】根据(e)3(0)f f =-可解得b 的值,代入分段函数,结合对数函数及指数函数的值域求解分段函数的值域即可. 【详解】由(e)3(0)f f =-得13(1)b +=-⨯-,即2b =,即函数()ln 2,1e 2,1xx x f x x +>⎧=⎨-≤⎩, 当1x >时,ln 22y x =+>;当1x ≤时,(]e 22,e 2xy =-∈--.故函数()f x 的值域为(][)2,e 22,--+∞.故答案为:2;(][)2,e 22,--+∞.13.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()121x f x a =+-为奇函数,则实数a =__,函数f (x )在[1,3]上的值域为__. 【答案】 1293,142⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】由()f x 是定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数可得f (﹣x )=﹣f (x ),代入可求出实数a ;再判断数f (x )在[1,3]上单调性,即可求出答案. 【详解】解:∵f (x )是(﹣∞,0)∪(0,+∞)上是奇函数, ∴f (﹣x )=﹣f (x ), 即121x -+-a121x =---a , 即212xx+-a 121x=---a , 则2a 121221121212x x xx x x=--=-=----1, 则a 12=, 则f (x )11212x =+-在[1,3]为减函数, 则f (3)≤f (x )≤f (1), 即914≤f (x )32≤, 即函数的值域为[914,32],故答案为:12;[914,32] 四、填空题14.(2022·全国·高三专题练习)函数()02lg 2112x y x x x -=++-的定义域是________.【答案】(3,1)(1,2)--⋃- 【解析】 【分析】要使该函数表达式有意义,只需20x ->,2120x x +->,10x +≠同时成立,解不等式即可求出结果. 【详解】 函数()02lg 2112x y x x x -=++-的解析式有意义,由22012010x x x x ->⎧⎪+->⎨⎪+≠⎩,即2341x x x <⎧⎪-<<⎨⎪≠-⎩,所以31x -<<-或12x -<<, 故该函数的定义域为(3,1)(1,2)--⋃-. 故答案为:(3,1)(1,2)--⋃-15.(2022·上海闵行·二模)已知函数()()41log 42x f x m x =+-的定义域为R ,且对任意实数a ,都满足()()f a f a ≥-,则实数m =___________;【答案】1 【解析】 【分析】根据条件得到()()f a f a =-,即()()41log 42xf x m x =+-为偶函数,根据()()f x f x -=列出方程,求出实数m 的值. 【详解】因为()()41log 42xf x m x =+-的定义域为R ,所以40x m +>恒成立, 故0m ≥,又因为对任意实数a ,都满足()()f a f a ≥-, 则对于实数a -,都满足()()f a f a -≥, 所以()()f a f a =-,所以()()41log 42x f x m x =+-为偶函数, 从而()()4411log 4log 422x x m x m x -++=+-, 化简得:()()4110x m --=,要想对任意x ,上式均成立,则10m -=,解得:1m =故答案为:116.(2022·上海市嘉定区第二中学模拟预测)已知函数()y f x =是定义域为R 的奇函数,且当0x <时,()1a f x x x=++.若函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,则实数a 的值为________.【答案】3【解析】【分析】根据已知条件及奇函数的定义求出当0x <时函数的解析式,再利用函数的单调性对a 进行分类讨论,确定单调性即可求解.【详解】由题意可知,因为0x >,所以0x -<, 所以()1a f x x x -=--+, 因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数,所以()()1a f x f x x x=--=+-. 因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3当0a ≤时,由函数的性质知,函数()f x 在[)3,+∞上单调递增;当3x =时,()f x 取得最小值为(3)23a f =+, 因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,所以233a +=,解得3a =(舍), 当09a <≤时,由函数的性质知,函数()f x 在[)3,+∞上单调递增;当3x =时,()f x 取得最小值为(3)23a f =+, 因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,所以233a +=,解得3a =, 当9a >时,由对勾函数的性质知,函数()f x 在),a ⎡+∞⎣上单调递增;在(a 上单调递减; 当x a =()f x 取得最小值为(11f a a a a ==,因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,所以213a =,解得1a =(舍), 综上,实数a 的值为3.故答案为:3.17.(2022·北京·清华附中模拟预测)已知函数()()2ln ,1,1x a x f x x a x +≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩,下列说法正确的是___________.①当0a ≥时,()f x 的值域为[0,)+∞;②a ∀∈R ,()f x 有最小值;③R a ∃∈,()f x 在(0,)+∞上单调递增:④若方程1f x有唯一解,则a 的取值范围是(,2)-∞-.【答案】①②【解析】【分析】由分段函数解析式,讨论参数a ,结合二次函数、对数函数的性质研究()f x 的单调性、最值及对应值域,利用函数()f x 与1y =的交点情况判断参数范围.【详解】由2()y x a =+的对称轴x a =-,当1a >-时,则1x a =-<,且(,)a -∞-上递减,(,1)a -上递增,值域为[0,)+∞, 当1a =-时,则(,1)-∞上递减,值域为[0,)+∞,当1a <-时,则1x a =->,(,1)-∞上递减,值域为2((1),)a ++∞,对于ln y x a =+在[1,)+∞上递增,且值域为[,)a +∞,综上,0a ≥时()f x 的值域为[0,)+∞,①正确;当0a ≥时()f x 最小值为0,当0a <时()f x 最小值为a ,②正确;由211|(1)|ln1x x y a y a a ===+>=+=恒成立,故在(0,)+∞上不可能递增,③错误; 要使1f x 有唯一解,当1a <-时,在[1,)+∞上必有一个解,此时只需2(1)1a +≥,即2a ≤-;当1a =-时,在R 上有两个解,不合题设;当1a >-时,在(,)a -∞-上必有一个解,此时()211{1a a +≤>,无解.所以④错误.故答案为:①② 18.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )()221mx m x m =--+-的值域是[0,+∞),则实数m 的取值范围是__. 【答案】230⎡⎢⎣⎦, 【解析】【分析】将m 分为000m m m =><,, 三种情况讨论:当0m =时,()210f x x - 满足条件;当0m <时,由二次函数知开口向下,不满足条件;当0m >时,只需二次函数的0∆≥即可,解出m 的取值范围,综上得m 的取值范围.【详解】解:当0m =时,()()22121f x mx m x m x =--+--[0,+∞),满足条件;令()()221g x mx m x m =--+- ,()()0g x ≥当m <0时,()g x 的图象开口向下,故f (x )的值域不会是[0,+∞),不满足条件;当m >0时,()g x 的图象开口向上,只需()2210mx m x m --+-=的0∆≥,即(m ﹣2)2﹣4m (m ﹣1)≥0, ∴2323m ≤≤,又0m > ,所以230m <≤ 综上,230m ≤≤∴实数m 的取值范围是:230⎡⎢⎣⎦,, 故答案为:230⎡⎢⎣⎦,.。
新湘教版必修1高中数学 函数的定义域和值域
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1.2.5 函数的定义域和值域1.实际问题中的函数,它的自变量的值不但要使函数表达式有意义,还受到实际问题的限制,要符合实际情形.2.若只写函数的表达式,略去函数的定义域,那么这个函数的定义域就是使函数的表达式有意义的自变量的变化范围.求下列函数的定义域: (1)y =31-x -1;(2)y =x 2+12+x +1|x |. [提示] (1)要使函数有意义,自变量x 须满足:⎩⎨⎧x -1≥01-x -1≠0解得:x ≥1且x ≠2.∴函数的定义域为[1,2)∪(2,+∞). (2)要使函数有意义,x 须满足: ⎩⎪⎨⎪⎧x 2+12+x ≥0|x |≠0即⎩⎪⎨⎪⎧2+x >0x ≠0解得x >-2且x ≠0.∴函数的定义域为(-2,0)∪(0,+∞).把图象上的点向y 轴上作投影,投影点集合对应的数集,就是函数的值域.函数y =x2x 2+1(x ∈R)的值域是________.[提示] y =x 2x 2+1=1-1x 2+1,∴y 的值域为[0,1). 答案:[0,1)[例1] (1)f (x )=1|x |-2; (2)f (x )=5-x +x -5; (3)f (x )=(x +1)0|x |-x ·x +6(x ∈Z).[思路点拨] 解答本题可根据函数解析式的结构特点,构造使解析式有意义的不等式(组),进而解不等式求解.[解] (1)要使函数有意义,需满足|x |-2≠0.|x |≠2,即x ≠±2, 所以原函数的定义域为{x |x ≠±2}.(2)要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧ 5-x ≥0x -5≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤5x ≥5,∴只有x =5使函数有意义,所以原函数的定义域是{5}. (3)要使函数有意义,需满足 ⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠0,|x |-x >0,x +6>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≠-1,x <0,x >-6,∴-6<x <0且x ≠-1,又x ∈Z , ∴x =-5,-4,-3,-2.因此,所求函数的定义域为{-5,-4,-3,-2}.1.求下列函数的定义域. (1)y =x +1+12-x ;(2)y =x -1x +1. 解:(1)使y =x +1+12-x有意义, 则⎩⎪⎨⎪⎧ x +1≥0,2-x ≠0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x ≥-1,x ≠2. ∴y =x +1+12-x的定义域是{x |x ≥-1且x ≠2}. (2)要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x +1>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x >-1.∴x ≥1,∴函数y =x -1x +1的定义域为[1,+∞).[例2] (1)y =2x +1,x ∈{1,2,3,4}; (2)y =1-x 2; (3)y =1+1x +1(x >0).[思路点拨] 求函数的值域就是求函数值的取值集合.[解] (1)x =1时,y =3;x =2时,y =5;x =3时,y =7;x =4时,y =9. 所以函数y =2x +1,x ∈{1,2,3,4}的值域为{3,5,7,9}. (2)因为1-x 2≤1,所以y =1-x 2的值域为(-∞,1].(3)∵x +1>1,∴0<1x +1<1,∴1<1+1x +1<2, ∴y =1+1x +1的值域为(1,2).2.求下列函数的值域.(1)y =2x -4x +3;(2)y =x 2-6x +6,x ∈[1,6).解:(1)y =2(x +3)-10x +3=2-10x +3.∵x +3≠0,∴10x +3≠0,∴y ≠2.∴函数的值域为{y |y ∈R ,y ≠2}.(2)法一:配方,得y =x 2-6x +6=(x -3)2-3. ∵x ∈[1,6),∴0≤(x -3)2<9, ∴-3≤y <6.∴函数的值域为{y |-3≤y <6}. 法二:配方,得y =(x -3)2-3. ∵x ∈[1,6),结合图,∴函数的值域为{y |-3≤y <6}.1.函数y =x 2-2x 的定义域为{0,1,2,3},那么其值域为( ) A .{-1,0,3} B .{0,1,2,3} C .{y |-1≤y ≤3}D .{y |0≤y ≤3}解析:选A 由对应关系y =x 2-2x 得,0→0,1→-1,2→0,3→3,所以值域为{-1,0,3}. 2.函数f (x )=13x -1+4-x +2的定义域为( )A.(-∞,4] B .(1,4]C .(-∞,-1)∪(1,4)D .(-∞,1)∪(1,4]解析:选D 要使函数f (x )=13x -1+4-x +2有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,4-x ≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≠1,x ≤4,即x <1或1<x ≤4, ∴函数的定义域是(-∞,1)∪(1,4]. 3.函数f (x )=1+x2+x(x >0)的值域是( ) A .(-∞,1) B .(1,+∞) C.⎝⎛⎭⎫12,1D.⎝⎛⎭⎫0,12 解析:选C ∵f (x )=1+x 2+x =x +2-1x +2=1-1x +2在(0,+∞)上为增函数,∴f (x )∈⎝⎛⎭⎫12,1. 4.函数f (x )=1|x |-3+4-x 的定义域是(用区间表示)________. 解析:只要⎩⎪⎨⎪⎧ |x |-3≠04-x ≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x ≠±3,x ≤4.∴定义域为(-∞,-3)∪(-3,3)∪(3,4]. 答案:(-∞,-3)∪(-3,3)∪(3,4] 5.函数y =x +x +1的值域是________.解析:因y =x +x +1为增函数,且x ≥-1,则y ≥-1. 答案:[-1,+∞) 6.已知函数f (x )=1-x +|2+x |2x +4的定义域为A ,函数g (x )的定义域为B =[-1,1),求A ∩B ,A ∪B ,B ∪(∁R A ).解:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥02x +4>0,∴-2<x ≤1.∴A =(-2,1].∴∁R A =(-∞,-2]∪(1,+∞). 又∵B =[-1,1),∴A ∩B =[-1,1),A ∪B =(-2,1],B ∪(∁R A )=(-∞,-2]∪[-1,1)∪(1,+∞).求函数值域常用的方法有哪些?观察法:对于一些简单的函数,通过对解析式的简单变形和观察,来求出函数的值域;隔离常数法:对于分式函数y =ax +b cx +d(ad ≠bc ),可先分离出一个常数,即y =ac +bc -ad c 2x +d c ,所以其值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y ∈R ,且y ≠a c.配方法:对于二次函数在其定义域范围内的值域问题,可用配方法来求.同时要结合二次函数的图象来求解,注意给定区间可能在对称轴同侧或包含对称轴.一、选择题 1.已知f (x )=1x +1,则f [f (x )]的定义域为( ) A .{x |x ∈R 且x ≠-2} B .{x |x ∈R 且x ≠-1}C .{x |x ∈R 且x ≠-1且x ≠-2}D .{x |x ∈R 且x ≠0且x ≠-1} 解析:选C ∵f [ f (x )]=1f (x )+1=11x +1+1=x +1x +2(x +1≠0),∴f [ f (x )]有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠0,x +2≠0,x ∈R.∴其定义域{x |x ∈R 且x ≠-1且x ≠-2}. 2.函数y =1-x +x 的定义域为( ) A .{x |x ≤1} B .{x |x ≥0} C .{x |x ≥1或x ≤0}D .{x |0≤x ≤1}解析:选D 使y =1-x +x 有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,x ≥0.∴0≤x ≤1, ∴该函数的定义域为{x |0≤x ≤1}. 3.函数y =2x -32x +3的值域是( )A .(-∞,-1)∪(-1,+∞)B .(-∞,1)∪(1,+∞)C .(-∞,0)∪(0,+∞)D .(-∞,0)∪(1,+∞)解析:选B 对函数y =2x -32x +3隔离常数得,y =1-62x +3, ∴y ≠1,即值域为(-∞,1)∪(1,+∞).4.若函数f (x )=x 2-3x -4的定义域为[0,m ],值域为⎣⎡⎦⎤-254,-4,则m 的取值范围是( )A .(0,4] B.⎣⎡⎦⎤32,4 C.⎣⎡⎦⎤32,3D.⎣⎡⎭⎫32,+∞解析:选C 由二次函数的对称性可求得. 二、填空题5.已知f (x +1)的定义域为[1,2],则f (x )的定义域为________. 解析:∵f (x +1)的定义域为[1,2].∴1≤x ≤2,2≤x +1≤3.∴f (x )的定义域为[2,3]. ∴f (x )中2≤x ≤3,∴4≤x ≤9. 答案:[4,9]6.将长为a 的铁丝折成矩形,则面积y 与一边长x 的函数关系式为________,定义域为________.解析:由于边长为x ,则邻边长为a -2x 2,∴y =x ⎝⎛⎭⎫a 2-x ,∵x >0,a2-x >0, ∴0<x <a2.答案:y =-x 2+a 2x ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|0<x <a 2三、解答题7.求下列函数的定义域. (1)y =-x2x 2-3x -2;(2)y =x -1·1-x ; (3)y =31-1-x;(4)y =x 2-3+5-x 2.解:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-x ≥0,2x 2-3x -2≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x ≠2且x ≠-12, ∴函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤0且x ≠-12. (2)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,1-x ≥0,解得x =1.∴函数的定义域为{x |x =1}.(3)由题意得⎩⎨⎧1-1-x ≠0,1-x ≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≠0,x ≤1.∴函数的定义域为{x |x ≤1且x ≠0}.(4)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-3≥0,5-x 2≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 2≥3,x 2≤5.∴函数的定义域为{x |3≤x ≤5或-5≤x ≤-3}. 8.求函数f (x )=1x -x (1≤x ≤4)的值域.解:因为函数y =1x 和y =-x 在区间[1,4]上都单调递减,所以函数f (x )=1x -x 在区间[1,4]上是减函数.于是f (4)≤f (x )≤f (1),即值域为⎣⎡⎦⎤-74,0.。
函数的定义域与值域
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函数的定义域与值域函数是数学中常见的概念,它描述了输入和输出之间的关系。
在函数中,定义域和值域是两个重要的概念。
本文将介绍函数的定义域与值域的定义及其在数学中的应用。
一、定义域的定义在函数中,定义域表示输入的取值范围。
换句话说,对于一个函数f(x),定义域是指在满足特定条件下x可以取值的范围。
通常情况下,定义域可以是实数集、有理数集或整数集等。
例如,对于函数f(x) = √(x - 1),由于在实数范围内,被开方数不能为负数,所以定义域为x ≥ 1。
二、值域的定义在函数中,值域表示函数的输出结果的集合。
换句话说,对于函数f(x),值域是指所有可能的输出值的集合。
值域可以是实数集、有理数集或整数集等。
例如,对于函数f(x) = x^2,所有的输出结果都是非负数,所以值域为y ≥ 0。
三、定义域与值域的关系定义域和值域之间存在一定的关系。
函数的定义域决定了函数的输入范围,而函数的值域决定了函数的输出结果。
在某些情况下,函数的定义域和值域可能具有一定的约束条件。
例如,对于函数f(x) = 1/x,定义域为除了x = 0之外的所有实数集。
然而,由于分母不能为零,值域为除了y = 0之外的所有实数集。
四、定义域和值域的确定方法确定函数的定义域和值域的方法主要依赖于函数的类型和特点。
以下是一些常见的方法:1. 对于基本函数,如多项式函数、指数函数、对数函数和三角函数等,定义域和值域可能由函数的特性直接决定。
2. 对于复合函数,函数的定义域和值域可以通过确定组成函数的子函数的定义域和值域,并进行合适的组合得出。
3. 对于有条件约束的函数,如分段函数和绝对值函数等,定义域和值域需要根据函数的条件进行确定。
五、应用举例以下是一些常见函数及其定义域和值域的示例:1. 函数f(x) = x^2,定义域为所有实数集,值域为y ≥ 0。
2. 函数f(x) = √(x - 1),定义域为x ≥ 1,值域为y ≥ 0。
3. 函数f(x) = 1/x,定义域为除了x = 0之外的所有实数集,值域为除了y = 0之外的所有实数集。
高中数学函数的定义域、值域
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海豚教育个性化教案 (内部资料,存档保存,不得外泄)海豚教育个性化教案编号:函数的定义域和值域一、知识回顾1、函数的定义域、值域:在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量, 叫做函数的定义域;与x 的值对应的y 值叫做函数值, 叫做函数的值域.2、确定函数定义域的常见方法:(1)分式的 ; (2)偶次方根的 ;(3)零指数幂和负数指数幂的 ;(4)对数式的真数 ,底数 ;(5)正切函数 ;(6)实际问题 。
3、求函数值域的常见方法:(1)直接法——利用常见基本初等函数的值域:①)0(≠+=k b kx y 的值域 ②)0(≠=k xk y 的值域 ③c bx ax y ++=2的值域:0>a 时为 ; 0>a 时为 。
④x a y =的值域 ⑤x y a log =的值域⑥x y sin =,x y cos =的值域是 ⑦x y tan =的值域是(2)配方法——转化为二次函数,配成完全平方式.(3)换元法——通过变量代换转化为能求值域的函数,化归思想(4)分离常数法——适用于型如:dcx b ax y ++=的函数 (5)判别式法——适用于型如:p nx mx c bx ax y ++++=222的函数 (6)不等式法:借助于基本不等式ab b a 2≥+(a>0,b>0)求函数的值域.用不等式法求值域时,要注意基本不等式的使用条件“一正、二定、三相等”.(7)单调性法:首先确定函数的定义域,然后再根据其单调性求函数的值域。
常用到函数)0(>+=k x k x y 的单调性: 增区间为(-∞,- k ]和[k ,+∞),减区间为(-k ,0)和(0,k ).二、例题变式例1、求下列函数的定义域:(1)43--=x x y (2)1lg 4x y x -=- (3)6522+--=x x x y (4) )13lg(132++-=x xx y变式1、求下列函数的定义域:(1)x xy 513-=(2)y = (3)y =(4)y =例2、已知等腰三角形的周长为17,写出它的底边长y 与腰长x 之间的函数关系式?并指出函数的定义域。
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高中数学函数的定义域及值域1500字
函数是数学中常用的概念,它描述了两个集合之间的对应关系。
函数的定义域是指输
入的值的集合,而值域是函数输出的值的集合。
在高中数学中,我们经常需要确定函
数的定义域和值域,以便了解函数的性质和行为。
为了确定一个函数的定义域,我们需要考虑两个因素:函数的解析式和函数的定义限制。
函数的解析式告诉我们函数如何计算输出值,而定义限制告诉我们输入值可以是
哪些数。
首先,让我们考虑一些常见的函数类型及其定义域和值域。
1. 线性函数:线性函数的解析式可以写为y = mx + c,其中m是斜率,c是截距。
线性函数的定义域是所有实数集合,值域也是所有实数集合。
2. 幂函数:幂函数的解析式可以写为y = x^n,其中n是一个实数。
幂函数的定义域
是所有实数集合,但值域取决于指数n的值。
例如,如果n是正偶数,那么幂函数的
值域是非负实数集合;如果n是负偶数,那么幂函数的值域是正实数集合;如果n是
奇数,那么幂函数的值域是所有实数集合。
3. 指数函数:指数函数的解析式可以写为y = a^x,其中a是一个正实数且不等于1。
指数函数的定义域是所有实数集合,值域是正实数集合。
4. 对数函数:对数函数的解析式可以写为y = log_a(x),其中a是一个正实数且不等
于1。
对数函数的定义域是正实数集合,值域是所有实数集合。
5. 三角函数:三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
三角函数的定义域是
所有实数集合,值域取决于具体的函数类型。
例如,正弦函数的值域是[-1, 1];余弦
函数的值域也是[-1, 1];正切函数的值域是所有实数集合。
除了上述函数类型外,还有其他函数类型的定义域和值域也需要特别注意。
例如,有
理函数的定义域由分母的零点确定,值域取决于分子的次数和分母的次数;反比例函
数的定义域是除了零的所有实数,值域也是除了零的所有实数。
在确定函数的定义域和值域时,我们还需要注意一些常见的限制,如根式的奇次指数、分母不能为零、对数的底不能为1等。
除了以上提到的函数类型外,还有一些特殊的函数的定义域和值域需要特别考虑。
例如,绝对值函数的定义域是所有实数集合,值域是非负实数集合。
步函数(取整函数)的定义域是所有实数集合,值域是整数集合。
综上所述,函数的定义域和值域是根据函数的解析式和定义限制来确定的。
在高中数
学中,我们通常需要通过分析函数的解析式和限制条件,来确定函数的定义域和值域。
了解函数的定义域和值域对于解题和掌握函数的性质都非常重要。