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高一數(shù)學(xué)求值域方法
高一數(shù)學(xué)求值域方法,高一數(shù)學(xué)函數(shù)求值域的方法其實很簡單,下面就為大家整理了高一求值域方法及例題,希望可以幫助大家!
高一數(shù)學(xué)函數(shù)值域解題技巧1
一、觀察法
通過對函數(shù)定義域、性質(zhì)的觀察,結(jié)合函數(shù)的解析式,求得函數(shù)的值域。
例1求函數(shù)y=3+√(2—3x) 的值域。
點撥:根據(jù)算術(shù)平方根的性質(zhì),先求出√(2—3x) 的值域。
解:由算術(shù)平方根的性質(zhì),知√(2—3x)≥0,故3+√(2—3x)≥3。
∴函數(shù)的知域為 、
點評:算術(shù)平方根具有雙重非負性,即:(1)被開方數(shù)的非負性,(2)值的非負性。
本題通過直接觀察算術(shù)平方根的性質(zhì)而獲解,這種方法對于一類函數(shù)的值域的求法,簡捷明了,不失為一種巧法。
練習(xí):求函數(shù)y=[x](0≤x≤5)的值域。(答案:值域為:{0,1,2,3,4,5})
二、反函數(shù)法
當函數(shù)的反函數(shù)存在時,則其反函數(shù)的定義域就是原函數(shù)的值域。
例2求函數(shù)y=(x+1)/(x+2)的值域。
點撥:先求出原函數(shù)的反函數(shù),再求出其定義域。
解:顯然函數(shù)y=(x+1)/(x+2)的反函數(shù)為:x=(1—2y)/(y—1),其定義域為y≠1的實數(shù),故函數(shù)y的值域為{y∣y≠1,y∈R}。
點評:利用反函數(shù)法求原函數(shù)的定義域的前提條件是原函數(shù)存在反函數(shù)。這種方法體現(xiàn)逆向思維的思想,是數(shù)學(xué)解題的重要方法之一。
練習(xí):求函數(shù)y=(10x+10—x)/(10x—10—x)的值域。(答案:函數(shù)的值域為{y∣y<—1或y>1})
三、配方法x
當所給函數(shù)是二次函數(shù)或可化為二次函數(shù)的復(fù)合函數(shù)時,可以利用配方法求函數(shù)值域
例3:求函數(shù)y=√(—x2+x+2)的值域。
點撥:將被開方數(shù)配方成完全平方數(shù),利用二次函數(shù)的最值求。
解:由—x2+x+2≥0,可知函數(shù)的定義域為x∈[—1,2]。此時—x2+x+2=—(x—1/2)2+9/4∈[0,9/4]
∴0≤√—x2+x+2≤3/2,函數(shù)的值域是[0,3/2]
點評:求函數(shù)的值域不但要重視對應(yīng)關(guān)系的應(yīng)用,而且要特別注意定義域?qū)χ涤虻闹萍s作用。配方法是數(shù)學(xué)的一種重要的思想方法。
練習(xí):求函數(shù)y=2x—5+√15—4x的值域、(答案:值域為{y∣y≤3})
四、判別式法
若可化為關(guān)于某變量的二次方程的分式函數(shù)或無理函數(shù),可用判別式法求函數(shù)的值域。
例4求函數(shù)y=(2x2—2x+3)/(x2—x+1)的值域。
點撥:將原函數(shù)轉(zhuǎn)化為自變量的二次方程,應(yīng)用二次方程根的判別式,從而確定出原函數(shù)的值域。
解:將上式化為(y—2)x2—(y—2)x+(y—3)=0 (*)
當y≠2時,由Δ=(y—2)2—4(y—2)x+(y—3)≥0,解得:2
當y=2時,方程()無解。∴函數(shù)的值域為2
點評:把函數(shù)關(guān)系化為二次方程F(x,y)=0,由于方程有實數(shù)解,故其判別式為非負數(shù),可求得函數(shù)的值域。常適應(yīng)于形如y=(ax2+bx+c)/(dx2+ex+f)及y=ax+b±√(cx2+dx+e)的函數(shù)。
練習(xí):求函數(shù)y=1/(2x2—3x+1)的值域。(答案:值域為y≤—8或y>0)。
五、最值法
對于閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù)y=f(x),可求出y=f(x)在區(qū)間[a,b]內(nèi)的極值,并與邊界值f(a)、f(b)作比較,求出函數(shù)的最值,可得到函數(shù)y的值域。
例5已知(2x2—x—3)/(3x2+x+1)≤0,且滿足x+y=1,求函數(shù)z=xy+3x的值域。
點撥:根據(jù)已知條件求出自變量x的取值范圍,將目標函數(shù)消元、配方,可求出函數(shù)的值域。
解:∵3x2+x+1>0,上述分式不等式與不等式2x2—x—3≤0同解,解之得—1≤x≤3/2,又x+y=1,將y=1—x代入z=xy+3x中,得z=—x2+4x(—1≤x≤3/2),
∴z=—(x—2)2+4且x∈[—1,3/2],函數(shù)z在區(qū)間[—1,3/2]上連續(xù),故只需比較邊界的大小。
當x=—1時,z=—5;當x=3/2時,z=15/4。
∴函數(shù)z的值域為{z∣—5≤z≤15/4}。
點評:本題是將函數(shù)的值域問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值。對開區(qū)間,若存在最值,也可通過求出最值而獲得函數(shù)的值域。
練習(xí):若√x為實數(shù),則函數(shù)y=x2+3x—5的值域為 ( )
A、(—∞,+∞) B、[—7,+∞] C、[0,+∞) D、[—5,+∞)
(答案:D)。
六、圖象法
通過觀察函數(shù)的圖象,運用數(shù)形結(jié)合的方法得到函數(shù)的值域。
例6求函數(shù)y=∣x+1∣+√(x—2)2 的值域。
點撥:根據(jù)絕對值的意義,去掉符號后轉(zhuǎn)化為分段函數(shù),作出其圖象。
解:原函數(shù)化為 —2x+1 (x≤1)
y= 3 (—1
2x—1(x>2)
它的圖象如圖所示。
顯然函數(shù)值y≥3,所以,函數(shù)值域[3,+∞]。
點評:分段函數(shù)應(yīng)注意函數(shù)的端點。利用函數(shù)的圖象
求函數(shù)的值域,體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的思想。是解決問題的重要方法。
求函數(shù)值域的方法較多,還適應(yīng)通過不等式法、函數(shù)的單調(diào)性、換元法等方法求函數(shù)的值域。
七、單調(diào)法
利用函數(shù)在給定的區(qū)間上的單調(diào)遞增或單調(diào)遞減求值域。
例1求函數(shù)y=4x—√1—3x(x≤1/3)的值域。
點撥:由已知的函數(shù)是復(fù)合函數(shù),即g(x)= —√1—3x,y=f(x)+g(x),其定義域為x≤1/3,在此區(qū)間內(nèi)分別討論函數(shù)的增減性,從而確定函數(shù)的值域。
解:設(shè)f(x)=4x,g(x)= —√1—3x ,(x≤1/3),易知它們在定義域內(nèi)為增函數(shù),從而y=f(x)+g(x)= 4x—√1—3x
在定義域為x≤1/3上也為增函數(shù),而且y≤f(1/3)+g(1/3)=4/3,因此,所求的函數(shù)值域為{y|y≤4/3}。
點評:利用單調(diào)性求函數(shù)的值域,是在函數(shù)給定的區(qū)間上,或求出函數(shù)隱含的區(qū)間,結(jié)合函數(shù)的增減性,求出其函數(shù)在區(qū)間端點的函數(shù)值,進而可確定函數(shù)的值域。
練習(xí):求函數(shù)y=3+√4—x 的值域。(答案:{y|y≥3})
八、換元法
以新變量代替函數(shù)式中的某些量,使函數(shù)轉(zhuǎn)化為以新變量為自變量的函數(shù)形式,進而求出值域。
例2求函數(shù)y=x—3+√2x+1 的值域。
點撥:通過換元將原函數(shù)轉(zhuǎn)化為某個變量的二次函數(shù),利用二次函數(shù)的最值,確定原函數(shù)的值域。
解:設(shè)t=√2x+1 (t≥0),則
x=1/2(t2—1)。
于是 y=1/2(t2—1)—3+t=1/2(t+1)2—4≥1/2—4=—7/2、
所以,原函數(shù)的值域為{y|y≥—7/2}。
點評:將無理函數(shù)或二次型的函數(shù)轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),通過求出二次函數(shù)的最值,從而確定出原函數(shù)的值域。這種解題的方法體現(xiàn)換元、化歸的思想方法。它的應(yīng)用十分廣泛。
練習(xí):求函數(shù)y=√x—1 –x的值域。(答案:{y|y≤—3/4}
九、構(gòu)造法
根據(jù)函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征,賦予幾何圖形,數(shù)形結(jié)合。
例3求函數(shù)y=√x2+4x+5+√x2—4x+8 的值域。
點撥:將原函數(shù)變形,構(gòu)造平面圖形,由幾何知識,確定出函數(shù)的值域。
解:原函數(shù)變形為f(x)=√(x+2)2+1+√(2—x)2+22
作一個長為4、寬為3的矩形ABCD,再切割成12個單位
正方形。設(shè)HK=x,則ek=2—x,KF=2+x,AK=√(2—x)2+22 ,
KC=√(x+2)2+1 。
由三角形三邊關(guān)系知,AK+KC≥AC=5。當A、K、C三點共
線時取等號。
∴原函數(shù)的知域為{y|y≥5}。
點評:對于形如函數(shù)y=√x2+a ±√(c—x)2+b(a,b,c均為正數(shù)),均可通過構(gòu)造幾何圖形,由幾何的性質(zhì),直觀明了、方便簡捷。這是數(shù)形結(jié)合思想的體現(xiàn)。
練習(xí):求函數(shù)y=√x2+9 +√(5—x)2+4的值域。(答案:{y|y≥5√2})
十、比例法
對于一類含條件的函數(shù)的值域的求法,可將條件轉(zhuǎn)化為比例式,代入目標函數(shù),進而求出原函數(shù)的值域。
例4已知x,y∈R,且3x—4y—5=0,求函數(shù)z=x2+y2的值域。
點撥:將條件方程3x—4y—5=0轉(zhuǎn)化為比例式,設(shè)置參數(shù),代入原函數(shù)。
解:由3x—4y—5=0變形得,(x3)/4=(y—1)/3=k(k為參數(shù))
∴x=3+4k,y=1+3k,
∴z=x2+y2=(3+4k)2+(14+3k)2=(5k+3)2+1。
當k=—3/5時,x=3/5,y=—4/5時,zmin=1。
函數(shù)的值域為{z|z≥1}、
點評:本題是多元函數(shù)關(guān)系,一般含有約束條件,將條件轉(zhuǎn)化為比例式,通過設(shè)參數(shù),可將原函數(shù)轉(zhuǎn)化為單函數(shù)的形式,這種解題方法體現(xiàn)諸多思想方法,具有一定的創(chuàng)新意識。
練習(xí):已知x,y∈R,且滿足4x—y=0,求函數(shù)f(x,y)=2x2—y的值域。(答案:{f(x,y)|f(x,y)≥1})
十一、利用多項式的除法
例5求函數(shù)y=(3x+2)/(x+1)的值域。
點撥:將原分式函數(shù),利用長除法轉(zhuǎn)化為一個整式與一個分式之和。
解:y=(3x+2)/(x+1)=3—1/(x+1)。
∵1/(x+1)≠0,故y≠3。
∴函數(shù)y的值域為y≠3的一切實數(shù)。
點評:對于形如y=(ax+b)/(cx+d)的形式的函數(shù)均可利用這種方法。
練習(xí):求函數(shù)y=(x2—1)/(x—1)(x≠1)的值域。(答案:y≠2)
十二、不等式法
例6求函數(shù)Y=3x/(3x+1)的值域。
點撥:先求出原函數(shù)的反函數(shù),根據(jù)自變量的取值范圍,構(gòu)造不等式。
解:易求得原函數(shù)的反函數(shù)為y=log3[x/(1—x)],
由對數(shù)函數(shù)的定義知 x/(1—x)>0
1—x≠0
解得,0
∴函數(shù)的值域(0,1)。
點評:考查函數(shù)自變量的取值范圍構(gòu)造不等式(組)或構(gòu)造重要不等式,求出函數(shù)定義域,進而求值域。不等式法是重要的解題工具,它的應(yīng)用非常廣泛。是數(shù)學(xué)解題的方法之一。
以下供練習(xí)選用:求下列函數(shù)的值域
1、Y=√(15—4x)+2x—5;({y|y≤3})
2、Y=2x/(2x—1)。 (y>1或y<0)
高一數(shù)學(xué)求值域方法2
1、確定函數(shù)定義域的主要依據(jù):
(1)當f(x)是整式時,定義域為R;
。2)當f(x)是分式時,定義域是使分母不等于0的x取值的集合;
(3)當f(x)是偶次根式時,定義域是使被開方式取非負值的x取值的集合;
。4)當f(x)是零指數(shù)冪或負數(shù)指數(shù)冪時,定義域是使冪的底數(shù)非零或大于0的x取值范圍;
。5)當f(x)是對數(shù)式時,定義域是使真數(shù)大于0的x取值的集合;
。6)正切函數(shù)的定義域是{ };余切函數(shù)的定義域是{x|x≠kπ,k∈Z};
(7)當f(x)表示實際問題中的函數(shù)關(guān)系時還應(yīng)考慮在此實際問題中x取值的實際意義。
2、求函數(shù)值域常用的方法有配方、換元、不等式、判別式、圖像法等等。
題型示例 點津歸納
【例1】 求下列函數(shù)的定義域:
(1)y= ;
(2)y= ;
(3)y= ;
。4)y=log2004(tanx)。
【解前點津】 使整個解析式有意義的x取值集合即為所求。
【規(guī)范解答】 (1)由 。
。2)令1—2sinx≥0,則sinx≤ 利用單位圓可求得定義域為[2kπ— π,2kπ+ ],k∈Z。
。3)由 知x是第一象限角或角x的終邊在x軸正向或y軸正向上,故其定義域為
[2kπ,2kπ+ ],k∈Z。
。4)由tanx>0知x是一、三象限角,故為:(kπ+ ,kπ+π),k∈Z。
【解后歸納】 求函數(shù)定義域常常要解不等式(或不等式組),理解并掌握集合的“交”“并”運算是一項基本功。含三角式的不等式求解,要么利用單位圓,要么利用函數(shù)的圖像及周期性。
【例2】 當a取何實數(shù)時,函數(shù)y=lg(—x2+ax+2)的定義域為(—1,2)?
【解前點津】 可轉(zhuǎn)化為:確定a值,使關(guān)于x的不等式—x2+ax+2>0的解集為(—1,2)。
【規(guī)范解答】 —x2+ax+2>0 x2—ax—2<0,故由根與系數(shù)的關(guān)系知a=(—1)+2=1即為所求。
【解后歸納】 解一元二次不等式,常聯(lián)系一元二次方程的根或二次函數(shù)的圖像。
【例3】 已知函數(shù)f(2x)的定義域是[—1,2],求f(log2x)的定義域。
【解前點津】 在同一法則f下,表達式2x與log2x的值應(yīng)屬于“同一范圍”。
【規(guī)范解答】 ∵—1≤x≤2,∴ ≤2x≤4故 ≤log2x≤4即
log2 ≤log2x≤log216 ≤x≤16。
【解后歸納】 已知F(g(x))的定義域為A,求F(h(x))的定義域,關(guān)鍵是求出既滿足g(x)∈B,又滿足h(x)∈B的x取值集合,在此例中,A=[—1,2],B=[ ,4]。
高一數(shù)學(xué)求值域方法3
函數(shù)值域的求法:
、倥浞椒ǎ
轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),利用二次函數(shù)的特征來求值;常轉(zhuǎn)化為型如:y=ax^2+bx+c 的形式;
②逆求法(反求法):
通過反解,用 x=f`(y)來表示 ,再由x 的取值范圍,通過解不等式,得出y 的取值范圍;常用來解,型如:對數(shù)型的,y=ax^2+bx+e/cx^2+fx+g;
④換元法:
通過變量代換轉(zhuǎn)化為能求值域的函數(shù),化歸思想;
、萑怯薪绶ǎ
轉(zhuǎn)化為只含正弦、余弦的函數(shù),運用三角函數(shù)有界性來求值域;
、藁静坏仁椒ǎ
轉(zhuǎn)化成型如:利用平均值不等式公式來求值域;
、邌握{(diào)性法:
函數(shù)為單調(diào)函數(shù),可根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求值域。
、鄶(shù)形結(jié)合:
根據(jù)函數(shù)的幾何圖形,利用數(shù)型結(jié)合的方法來求值域。高一數(shù)學(xué),主要是二次函數(shù),冪函數(shù),指數(shù)函數(shù),對數(shù)函數(shù)其中二次函數(shù)考察最多,也最重要。冪函數(shù),指數(shù)函數(shù),對數(shù)函數(shù)要熟記圖像。主要掌握它的基本性質(zhì),要運用數(shù)形結(jié)合,分類討論的數(shù)學(xué)思想。這個需要在做題時注意總結(jié),自己獨立思考。求值域是一個比較大的范圍,并非一兩句話可以講得很清楚,題目是活的,需要積累。
高一數(shù)學(xué)
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