函数值域定义域方法总结
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解:由算术平方根的性质,知√(2-3x)≥0,
故3+√(2-3x)≥3。
∴函数的值域为 .
2、求函数 的值域
解: 对称轴
例3求函数y=4x-√1-3x(x≤1/3)的值域。
解:法一:(单调性法)设f(x)=4x,g(x)=-√1-3x ,(x≤1/3),易知它们在定义域内为增函数,从而y=f(x)+g(x)= 4x-√1-3x
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,
所求的函数值域为{y|y≤4/3}。
小结:利用单调性求函数的值域,是在函数给定的区间上,或求出函数隐含的区间,结合函数的增减性,求出其函数在区间端点的函数值,进而可确定函数的值域。
练习:求函数y=3+√4-x的值域。(答案:{y|y≥3})
例17(选)求函数 的值域
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;如果是条件定义域,用判别式法求出的值域要注意取舍,或者可以化为
(选) 的形式,采用部分分式法,进而用基本不等式法求出函数的最大最小值;如果不满足用基本不等式的条件,转化为利用函数 的单调性去解。
即x< 或x> ∴定义域为:
例3若函数 的定义域是R,求实数a的取值范围
解:∵定义域是R,∴
∴
例4若函数 的定义域为[1,1],求函数 的定义域
解:要使函数有意义,必须:
∴函数 的定义域为:
例5已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(2x-1)的定义域。
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的取值范围就是复合函数的定义域;或者从位置上思考f(2x-1)中2x-1与f(x)中的x位置相同,范围也应一样,∴-1≤2x-1≤1,解出x的取值范围就是复合函数的定义域。
(注意:f(x)中的x与f(2x-1)中的x不是同一个x,即它们意义不同。)
解:∵f(x)的定义域为[-1,1],
∴-1≤2x-1≤1,解之0≤x≤1,
∴f(2x-1)的定义域为[0,1]。
例6已知已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(x2)的定义域。
答案:-1≤x2≤1 x2≤1 -1≤x≤1
解法一:(逆求法)
解法二:(分离常数法)由 ,可得值域
小结:已知分式函数 ,如果在其自然定义域(代数式自身对变量的要求)内,值域为 ;如果是条件定义域(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。
例12求函数 的值域
解法一:(逆求法)
小结:如果自变量或含有自变量的整体有确定的范围,可采用逆求法。
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 的值域
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 的值域
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
(提示:定义域是自变量x的取值范围)
练习:
已知f(x2)的定义域为[-1,1],求f(x)的定义域
若 的定义域是 ,则函数 的定义域是( )
A. B C. D.
已知函数 的定义域为A,函数 的定义域为B,则( )
A. B.B C. D.
2、求值域问题
利用常见函数的值域来求(直接法)
一次函数y=ax+b(a 0)的定义域为R,值域为R;
∴这个函数的定义域是{ | 且 }
另解:要使函数有意义,必须:
例2求下列函数的定义域:
① ②
③ ④
⑤
解:①要使函数有意义,必须: 即:
∴函数 的定义域为:[ ]
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:
∴函数的定义域为:
④要使函数有意义,必须:
∴定义域为:
⑤要使函数有意义,必须:
解:(平方法)函数定义域为:
例6(选不要求)求函数 的值域
解:(三角换元法) 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
例7求 的值域
解法一:(图象法)可化为 如图,
观察得值域
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,
二、值域是函数y=f(x)中y的取值范围。
常用的求值域的方法:(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的始终。
∴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是否属于区间[a,b].
①若 [a,b],则 是函数的最小值(a>0)时或最大值(a<0)时,
②略
③当x>0,∴ = ,
当x<0时, =-
∴值域是 [2,+ ).(此法也称为配方法)
函数 的图像为:
二次函数在区间上的值域(最值):
例2求下列函数的最大值、最小值与值域:
① ;②;
③ ;④ ;
解:∵ ,∴顶点为(2,-3),顶点横坐标为2.
①∵抛物线的开口向上,函数的定义域R,
∴x=2时,ymin=-3,无最大值;函数的值域是{y|y -3}.
解法二:(零点法)画数轴利用 可得。
解法三:(选)(不等式法)
同样可得值域
练习: 的值域呢?( )(三种方法均可)
例8求函数 的值域
解:(换元法)设 ,则 原函数可化为
例9求函数 的值域
解:(换元法)令 ,则
由指数函数的单调性知,原函数的值域为
例10求函数 的值域
解:(图象法)如图,值域为
例11求函数 的值域
∴函数 的值域是{ y| 0 y 2}
4、求函数y=|x+1|+|x-2|的值域.
解法1:将函数化为分段函数形式: ,画出它的图象(下图),由图象可知,函数的值域是{y|y 3}.
解法2:∵函数y=|x+1|+|x-2|表示数轴上的动点x到两定点-1,2的距离之和,∴易见y的最小值是3,∴函数的值域是[3,+ ].如图
反比例函数 的定义域为{x|x 0},值域为{y|y 0};
二次函数 的定义域为R,
当a>0时,值域为{ };当a<0时,值域为{ }.
例1求下列函数的值域
①y=3x+2(-1 x 1)②
③ (记住图像)
解:①∵-1 x 1,∴-3 3x 3,
∴-1 3x+2 5,即-1 y 5,∴值域是[-1,5]
再检验y=1代入①求得x=2∴y1
综上所述,函数 的值域为{ y| y1且y }
方法二:把已知函数化为函数 (x2)
由此可得y1,∵x=2时 即 ∴函数 的值域为{ y| y1且y }
函数定义域、值域求法总结
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≠kπ+π/2;y=cotx中x≠kπ等等。
( 6 ) 中x
练习:设 的定义域是[3, ],求函数 的定义域
解:要使函数有意义,必须: 得:
∵ ≥0∴
∴函数 的定域义为:
例7已知f(2x-1)的定义域为[0,1],求f(x)的定义域
因为2x-1是R上的单调递增函数,因此由2x-1,x∈[0,1]求得的值域[-1,1]是f(x)的定义域。
已知f(3x-1)的定义域为[-1,2),求f(2x+1)的定义域。 )
练习:
1、 ;
解:∵x 0, ,∴y 11.
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<y 5.
3、求函数的值域
① ;②
解:①令 0,则 ,
原式可化为 ,
∵u 0,∴y ,∴函数的值域是(- , ].
②解:令t=4x 0得0 x 4
在此区间内(4x ) =4,(4x ) =0
法二:换元法(下题讲)
例4求函数 的值域
解:(换元法)设 ,则
点评:将无理函数或二次型的函数转化为二次函数,通过求出二次函数的最值,从而确定出原函数的值域。这种解题的方法体现换元、化归的思想方法。它的应用十分广泛。
练习:求函数y=√x-1–x的值域。(答案:{y|y≤-3/4}
例5(选)求函数 的值域
5、求函数 的值域
解:设 则t 0x=1
代入得
∵t 0∴y 4
6、(选)求函数 的值域
方法一:去分母得(y1) +(y+5)x6y6=0①
当y1时∵xR∴△=(y+5) +4(y1)×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定义域{Hale Waihona Puke Baidux| x2且x3}∴
再比较 的大小决定函数的最大(小)值.
②若 [a,b],则[a,b]是在 的单调区间内,只需比较 的大小即可决定函数的最大(小)值.
注:①若给定区间不是闭区间,则可能得不到最大(小)值;
②当顶点横坐标是字母时,则应根据其对应区间特别是区间两端点的位置关系进行讨论.
练习:1、求函数y=3+√(2-3x)的值域
解法二:(换元法)设 ,
则
练习:y= ;(y∈(-1,1)).
例13函数 的值域
解法一:(逆求法)
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
原函数的值域为
例14求函数 的值域
解法一:(判别式法)化为
1) 时,不成立
三、典例解析
1、定义域问题
例1求下列函数的定义域:
① ;② ;③
解:①∵x-2=0,即x=2时,分式 无意义,
而 时,分式 有意义,∴这个函数的定义域是 .
②∵3x+2<0,即x<- 时,根式 无意义,
而 ,即 时,根式 才有意义,
∴这个函数的定义域是{ | }.
③∵当 ,即 且 时,根式 和分式 同时有意义,
故3+√(2-3x)≥3。
∴函数的值域为 .
2、求函数 的值域
解: 对称轴
例3求函数y=4x-√1-3x(x≤1/3)的值域。
解:法一:(单调性法)设f(x)=4x,g(x)=-√1-3x ,(x≤1/3),易知它们在定义域内为增函数,从而y=f(x)+g(x)= 4x-√1-3x
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,
所求的函数值域为{y|y≤4/3}。
小结:利用单调性求函数的值域,是在函数给定的区间上,或求出函数隐含的区间,结合函数的增减性,求出其函数在区间端点的函数值,进而可确定函数的值域。
练习:求函数y=3+√4-x的值域。(答案:{y|y≥3})
例17(选)求函数 的值域
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;如果是条件定义域,用判别式法求出的值域要注意取舍,或者可以化为
(选) 的形式,采用部分分式法,进而用基本不等式法求出函数的最大最小值;如果不满足用基本不等式的条件,转化为利用函数 的单调性去解。
即x< 或x> ∴定义域为:
例3若函数 的定义域是R,求实数a的取值范围
解:∵定义域是R,∴
∴
例4若函数 的定义域为[1,1],求函数 的定义域
解:要使函数有意义,必须:
∴函数 的定义域为:
例5已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(2x-1)的定义域。
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的取值范围就是复合函数的定义域;或者从位置上思考f(2x-1)中2x-1与f(x)中的x位置相同,范围也应一样,∴-1≤2x-1≤1,解出x的取值范围就是复合函数的定义域。
(注意:f(x)中的x与f(2x-1)中的x不是同一个x,即它们意义不同。)
解:∵f(x)的定义域为[-1,1],
∴-1≤2x-1≤1,解之0≤x≤1,
∴f(2x-1)的定义域为[0,1]。
例6已知已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(x2)的定义域。
答案:-1≤x2≤1 x2≤1 -1≤x≤1
解法一:(逆求法)
解法二:(分离常数法)由 ,可得值域
小结:已知分式函数 ,如果在其自然定义域(代数式自身对变量的要求)内,值域为 ;如果是条件定义域(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。
例12求函数 的值域
解法一:(逆求法)
小结:如果自变量或含有自变量的整体有确定的范围,可采用逆求法。
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 的值域
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 的值域
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
(提示:定义域是自变量x的取值范围)
练习:
已知f(x2)的定义域为[-1,1],求f(x)的定义域
若 的定义域是 ,则函数 的定义域是( )
A. B C. D.
已知函数 的定义域为A,函数 的定义域为B,则( )
A. B.B C. D.
2、求值域问题
利用常见函数的值域来求(直接法)
一次函数y=ax+b(a 0)的定义域为R,值域为R;
∴这个函数的定义域是{ | 且 }
另解:要使函数有意义,必须:
例2求下列函数的定义域:
① ②
③ ④
⑤
解:①要使函数有意义,必须: 即:
∴函数 的定义域为:[ ]
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:
∴函数的定义域为:
④要使函数有意义,必须:
∴定义域为:
⑤要使函数有意义,必须:
解:(平方法)函数定义域为:
例6(选不要求)求函数 的值域
解:(三角换元法) 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
例7求 的值域
解法一:(图象法)可化为 如图,
观察得值域
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,
二、值域是函数y=f(x)中y的取值范围。
常用的求值域的方法:(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的始终。
∴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是否属于区间[a,b].
①若 [a,b],则 是函数的最小值(a>0)时或最大值(a<0)时,
②略
③当x>0,∴ = ,
当x<0时, =-
∴值域是 [2,+ ).(此法也称为配方法)
函数 的图像为:
二次函数在区间上的值域(最值):
例2求下列函数的最大值、最小值与值域:
① ;②;
③ ;④ ;
解:∵ ,∴顶点为(2,-3),顶点横坐标为2.
①∵抛物线的开口向上,函数的定义域R,
∴x=2时,ymin=-3,无最大值;函数的值域是{y|y -3}.
解法二:(零点法)画数轴利用 可得。
解法三:(选)(不等式法)
同样可得值域
练习: 的值域呢?( )(三种方法均可)
例8求函数 的值域
解:(换元法)设 ,则 原函数可化为
例9求函数 的值域
解:(换元法)令 ,则
由指数函数的单调性知,原函数的值域为
例10求函数 的值域
解:(图象法)如图,值域为
例11求函数 的值域
∴函数 的值域是{ y| 0 y 2}
4、求函数y=|x+1|+|x-2|的值域.
解法1:将函数化为分段函数形式: ,画出它的图象(下图),由图象可知,函数的值域是{y|y 3}.
解法2:∵函数y=|x+1|+|x-2|表示数轴上的动点x到两定点-1,2的距离之和,∴易见y的最小值是3,∴函数的值域是[3,+ ].如图
反比例函数 的定义域为{x|x 0},值域为{y|y 0};
二次函数 的定义域为R,
当a>0时,值域为{ };当a<0时,值域为{ }.
例1求下列函数的值域
①y=3x+2(-1 x 1)②
③ (记住图像)
解:①∵-1 x 1,∴-3 3x 3,
∴-1 3x+2 5,即-1 y 5,∴值域是[-1,5]
再检验y=1代入①求得x=2∴y1
综上所述,函数 的值域为{ y| y1且y }
方法二:把已知函数化为函数 (x2)
由此可得y1,∵x=2时 即 ∴函数 的值域为{ y| y1且y }
函数定义域、值域求法总结
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≠kπ+π/2;y=cotx中x≠kπ等等。
( 6 ) 中x
练习:设 的定义域是[3, ],求函数 的定义域
解:要使函数有意义,必须: 得:
∵ ≥0∴
∴函数 的定域义为:
例7已知f(2x-1)的定义域为[0,1],求f(x)的定义域
因为2x-1是R上的单调递增函数,因此由2x-1,x∈[0,1]求得的值域[-1,1]是f(x)的定义域。
已知f(3x-1)的定义域为[-1,2),求f(2x+1)的定义域。 )
练习:
1、 ;
解:∵x 0, ,∴y 11.
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<y 5.
3、求函数的值域
① ;②
解:①令 0,则 ,
原式可化为 ,
∵u 0,∴y ,∴函数的值域是(- , ].
②解:令t=4x 0得0 x 4
在此区间内(4x ) =4,(4x ) =0
法二:换元法(下题讲)
例4求函数 的值域
解:(换元法)设 ,则
点评:将无理函数或二次型的函数转化为二次函数,通过求出二次函数的最值,从而确定出原函数的值域。这种解题的方法体现换元、化归的思想方法。它的应用十分广泛。
练习:求函数y=√x-1–x的值域。(答案:{y|y≤-3/4}
例5(选)求函数 的值域
5、求函数 的值域
解:设 则t 0x=1
代入得
∵t 0∴y 4
6、(选)求函数 的值域
方法一:去分母得(y1) +(y+5)x6y6=0①
当y1时∵xR∴△=(y+5) +4(y1)×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定义域{Hale Waihona Puke Baidux| x2且x3}∴
再比较 的大小决定函数的最大(小)值.
②若 [a,b],则[a,b]是在 的单调区间内,只需比较 的大小即可决定函数的最大(小)值.
注:①若给定区间不是闭区间,则可能得不到最大(小)值;
②当顶点横坐标是字母时,则应根据其对应区间特别是区间两端点的位置关系进行讨论.
练习:1、求函数y=3+√(2-3x)的值域
解法二:(换元法)设 ,
则
练习:y= ;(y∈(-1,1)).
例13函数 的值域
解法一:(逆求法)
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
原函数的值域为
例14求函数 的值域
解法一:(判别式法)化为
1) 时,不成立
三、典例解析
1、定义域问题
例1求下列函数的定义域:
① ;② ;③
解:①∵x-2=0,即x=2时,分式 无意义,
而 时,分式 有意义,∴这个函数的定义域是 .
②∵3x+2<0,即x<- 时,根式 无意义,
而 ,即 时,根式 才有意义,
∴这个函数的定义域是{ | }.
③∵当 ,即 且 时,根式 和分式 同时有意义,