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求
函数值域的几种常见方法
1.直接法:利用常见函数的值域来求
一次函数y=ax+b(a
0)的定义域为R,值域为R;
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
①
y=3x+2(-1
x
1)
②
③
④
解:①∵-1
x
1,∴-3
3x
3,
∴-1
3x+2
5,即-1
y
5,∴值域是[-1,5]
②∵
∴
即函数
的值域是
{
y|
y
2}
③
④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:
2.二次函数比区间上的值域(最值):
例2
求下列函数的最大值、最小值与值域:
①
;
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
}.
②∵顶点横郑孝升坐标2
[3,4],
当x=3时,y=
-2;慎镇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,
∴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,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.
3.判别式法(△法):
判别式法一般用于分式函数,其分子或分母只能为二次式,解题中要注意二次项系数是否为0的讨论
例3.求函数
的值域
方法一:去分母得
(y-1)
+(y+5)x-6y-6=0
①
当
y11时
∵x?R
∴△=(y+5)
+4(y-1)×6(y+1)
0
由此得
(5y+1)
0
检验
时
(代入①求根)
∵2
?
定义域
{
x|
x12且
x13}
∴
再检验
y=1
代入①求得
x=2
∴y11
综上所述,函数
的值域为
{
y|
y11且
y1
}
方法二:把已知函数化为函数
(x12)
∵
x=2时
即
说明:此法是利用方程思想来处理函数问题,一般称判别式法.
判别式法一般用于分式函数,其分子或分母只能为二次式.解题中要注意二次项系数是否为0的讨论.
4.换元法喊老
例4.求函数
的值域
解:设
则
t
0
x=1-
代入得
5.分段函数
例5.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
两法均采用“数形结合”,利用几何性质求解,称为几何法或图象法.
说明:以上是求函数值域常用的一些方法(观察法、配方法、判别式法、图象法、换元法等),随着知识的不断学习和经验的不断积累,还有如不等式法、三角代换法等.有的题可以用多种方法求解,有的题用某种方法求解比较简捷,同学们要通过不断实践,熟悉和掌握各种解法,并在解题中尽量采用简捷解法.
函数值域的几种常见方法
1.直接法:利用常见函数的值域来求
一次函数y=ax+b(a
0)的定义域为R,值域为R;
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
①
y=3x+2(-1
x
1)
②
③
④
解:①∵-1
x
1,∴-3
3x
3,
∴-1
3x+2
5,即-1
y
5,∴值域是[-1,5]
②∵
∴
即函数
的值域是
{
y|
y
2}
③
④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:
2.二次函数比区间上的值域(最值):
例2
求下列函数的最大值、最小值与值域:
①
;
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
}.
②∵顶点横郑孝升坐标2
[3,4],
当x=3时,y=
-2;慎镇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,
∴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,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.
3.判别式法(△法):
判别式法一般用于分式函数,其分子或分母只能为二次式,解题中要注意二次项系数是否为0的讨论
例3.求函数
的值域
方法一:去分母得
(y-1)
+(y+5)x-6y-6=0
①
当
y11时
∵x?R
∴△=(y+5)
+4(y-1)×6(y+1)
0
由此得
(5y+1)
0
检验
时
(代入①求根)
∵2
?
定义域
{
x|
x12且
x13}
∴
再检验
y=1
代入①求得
x=2
∴y11
综上所述,函数
的值域为
{
y|
y11且
y1
}
方法二:把已知函数化为函数
(x12)
∵
x=2时
即
说明:此法是利用方程思想来处理函数问题,一般称判别式法.
判别式法一般用于分式函数,其分子或分母只能为二次式.解题中要注意二次项系数是否为0的讨论.
4.换元法喊老
例4.求函数
的值域
解:设
则
t
0
x=1-
代入得
5.分段函数
例5.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
两法均采用“数形结合”,利用几何性质求解,称为几何法或图象法.
说明:以上是求函数值域常用的一些方法(观察法、配方法、判别式法、图象法、换元法等),随着知识的不断学习和经验的不断积累,还有如不等式法、三角代换法等.有的题可以用多种方法求解,有的题用某种方法求解比较简捷,同学们要通过不断实践,熟悉和掌握各种解法,并在解题中尽量采用简捷解法.
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