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1、目录求函数值域的十种方法1一、直接法(观察法):1二、配方法2三、反函数法2四、分离变量法3五、换元法4六、判别式法7七、函数的单调性法7八、利用有界性8九、图像法(数型结合法)9十:不等式法13十一、 多种方法综合运用14求函数值域的十种方法一、直接法(观察法):对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到。例1:求函数的值域。解:,函数的值域为。二、配方法:适用于二次函数及能通过换元法等转化为二次函数的题型。形如的函数的值域问题,均可使用配方法。例2:求函数()的值域。解:, ,函数()的值域为。例3、求函数的值域。解:本题中含有二次函数可利用配方法求解,为便于计算不妨设:配方得:利用二次
2、函数的相关知识得,从而得出:。说明:在求解值域(最值)时,遇到分式、根式、对数式等类型时要注意函数本身定义域的限制,本题为:。例4、若,试求的最大值。分析与解:本题可看成第一象限内动点在直线上滑动时函数的最大值。利用两点(4,0),(0,2)确定一条直线,作出图象易得:,y=1时, 取最大值。三、反函数法:反函数的定义域就是原函数的值域,利用反函数与原函数的关系,求原函数的值域。适用类型:分子、分母只含有一次项的函数(即有理分式一次型),也可用于其它易反解出自变量的函数类型。例5:求函数的值域。分析与解:由于本题中分子、分母均只含有自变量的一次型,易反解出x,从而便于求出反函数。反解得 即故函
3、数的值域为:。四、分离变量法:适用类型1:分子、分母是一次函数的有理函数,可用分离常数法,此类问题一般也可以利用反函数法。例6:求函数的值域。解:,函数的值域为。适用类型2:分式且分子、分母中有相似的项,通过该方法可将原函数转化为为(常数)的形式。例7:求函数的值域。分析与解:观察分子、分母中均含有项,可利用分离变量法;则有不妨令:从而注意:在本题中若出现应排除,因为作为分母.所以故另解:观察知道本题中分子较为简单,可令,求出的值域,进而可得到y的值域。五、换元法:对于解析式中含有根式或者函数解析式较复杂的这类函数,可以考虑通过换元的方法将原函数转化为简单的熟悉的基本函数。其题型特征是函数解析
4、式含有根式或三角函数公式模型,当根式里是一次式时,用代数换元;当根式里是二次式时,用三角换元。例8:求函数的值域。解:令(),则,当,即时,无最小值。函数的值域为。例9:求函数的值域。解:因即故可令故所求函数的值域为 例10. 求函数的值域。解:原函数可变形为:可令,则有当时,当时,而此时有意义。故所求函数的值域为 例11. 求函数,的值域。解:令,则由且可得:当时,当时,故所求函数的值域为。 例12. 求函数的值域。解:由,可得故可令当时,当时,故所求函数的值域为:六、判别式法:把函数转化成关于的二次方程;通过方程有实数根,判别式,从而求得原函数的值域,形如(、不同时为零)的函数的值域,常用
5、此方法求解。例13:求函数的值域。解:由变形得,当时,此方程无解;当时,解得,又,函数的值域为七、函数的单调性法:确定函数在定义域(或某个定义域的子集)上的单调性,求出函数的值域。例14:求函数的值域。解:当增大时,随的增大而减少,随的增大而增大,函数在定义域上是增函数。,函数的值域为。例15. 求函数的值域。解:原函数可化为:令,显然在上为无上界的增函数所以,在上也为无上界的增函数所以当x=1时,有最小值,原函数有最大值显然,故原函数的值域为适用类型2:用于求复合函数的值域或最值。(原理:同增异减)例16:求函数的值域。分析与解:由于函数本身是由一个对数函数(外层函数)和二次函数(内层函数)
6、复合而成,故可令:配方得:由复合函数的单调性(同增异减)知:。八、利用有界性:一般用于三角函数型,即利用等。例17:求函数的值域。解:由原函数式可得:,可化为:即即解得:故函数的值域为注:该题还可以使用数形结合法。,利用直线的斜率解题。例18:求函数的值域。解:由解得,函数的值域为。九、图像法(数型结合法):其题型是函数解析式具有明显的某种几何意义,如两点的距离公式直线斜率等等,这类题目若运用数形结合法,往往会更加简单,一目了然,赏心悦目。例19:求函数的值域。解: ,的图像如图所示,由图像知:函数的值域为 例20. 求函数的值域。解:原函数可化简得:上式可以看成数轴上点P(x)到定点A(2)
7、,间的距离之和。由上图可知,当点P在线段AB上时,当点P在线段AB的延长线或反向延长线上时,故所求函数的值域为: 例21. 求函数的值域。解:原函数可变形为:上式可看成x轴上的点到两定点的距离之和,由图可知当点P为线段与x轴的交点时,故所求函数的值域为例22. 求函数的值域。解:将函数变形为:上式可看成定点A(3,2)到点P(x,0)的距离与定点到点的距离之差。即:由图可知:(1)当点P在x轴上且不是直线AB与x轴的交点时,如点,则构成,根据三角形两边之差小于第三边,有即:(2)当点P恰好为直线AB与x轴的交点时,有综上所述,可知函数的值域为:例23、:求函数的值域.分析与解:看到该函数的形式
8、,我们可联想到直线中已知两点求直线的斜率的公式,将原函数视为定点(2,3)到动点的斜率,又知动点满足单位圆的方程,从而问题就转化为求点(2,3)到单位圆连线的斜率问题,作出图形观察易得的最值在直线和圆上点的连线和圆相切时取得,从而解得:点评:本题从函数本身的形式入手,引入直线的斜率,结合图形,从而使问题得到巧解。例24求函数的值域。分析与解答:令,则,原问题转化为 :当直线与圆在直角坐标系的第一象限有公共点时,求直线的截距的取值范围。由图1知:当经过点时,;当直线与圆相切时,。所以:值域为十:不等式法:利用基本不等式,求函数的最值,其题型特征解析式是和式时要求积为定值,解析式是积时要求和为定值
9、,不过有时需要用到拆项、添项和两边平方等技巧。 例25. 求函数的值域。解:原函数变形为:当且仅当即当时,等号成立故原函数的值域为: 例26. 求函数的值域。解:当且仅当,即当时,等号成立。由可得:故原函数的值域为:十一、 多种方法综合运用: 例27. 求函数的值域。解:令,则(1)当时,当且仅当t=1,即时取等号,所以(2)当t=0时,y=0。综上所述,函数的值域为:注:先换元,后用不等式法 例28. 求函数的值域。解:令,则当时,当时,此时都存在,故函数的值域为注:此题先用换元法,后用配方法,然后再运用的有界性。总之,在具体求某个函数的值域时,首先要仔细、认真观察其题型特征,然后再选择恰当的方法,一般优先考虑直接法,函数单调性法和基本不等式法,然后才考虑用其他各种特殊方法。