如何求函数值域?(方法)
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1.观察法
用于简单的解析式。
y=1-√x≤1,值域(-∞, 1]
y=(1+x)/(1-x)=2/(1-x)-1≠-1,值域(-∞,-1)∪(-1,+∞).
2.配方法
多用于二次(型)函数。
y=x^2-4x+3=(x-2)^2-1≥-1,值域[-1, +∞)
y=e^2x-4e^x-3=(e^x-2)^2-7≥-7,值域[-7,+∞)
3. 换元法
多用于复合型函数。
通过换元,使高次函数低次化,分式函数整式化,无理函数有理化,超越函数代数以方便求值域。
特别注意中间变量(新量)的变化范围。
4. 不等式法
用不等式的基本性质,也是求值域的常用方法。
y=(e^x+1)/(e^x-1), (0<x<1).
0<x<1,
1<e^x<e, 0<e^x-1<e-1,
1/(e^x-1)>1/(e-1),
y=1+2/(e^x-1)>1+2/(e-1).值域(1+2/(e-1),+∞).
5. 最值法
如果函数f(x)存在最大值M和最小值m.那么值域为[m,M].
因此,求值域的方法与求最值的方法是相通的.
6. 反函数法
有的又叫反解法.
函数和它的反函数的定义域与值域互换.
如果一个函数的值域不易求,而它的反函数的定义域易求.那么,我们通过求后者而得出前者.
7. 单调性法
若f(x)在定义域[a, b]上是增函数,则值域为[f(a), f(b)].减函数则值域为[f(b),f(a)]
用于简单的解析式。
y=1-√x≤1,值域(-∞, 1]
y=(1+x)/(1-x)=2/(1-x)-1≠-1,值域(-∞,-1)∪(-1,+∞).
2.配方法
多用于二次(型)函数。
y=x^2-4x+3=(x-2)^2-1≥-1,值域[-1, +∞)
y=e^2x-4e^x-3=(e^x-2)^2-7≥-7,值域[-7,+∞)
3. 换元法
多用于复合型函数。
通过换元,使高次函数低次化,分式函数整式化,无理函数有理化,超越函数代数以方便求值域。
特别注意中间变量(新量)的变化范围。
4. 不等式法
用不等式的基本性质,也是求值域的常用方法。
y=(e^x+1)/(e^x-1), (0<x<1).
0<x<1,
1<e^x<e, 0<e^x-1<e-1,
1/(e^x-1)>1/(e-1),
y=1+2/(e^x-1)>1+2/(e-1).值域(1+2/(e-1),+∞).
5. 最值法
如果函数f(x)存在最大值M和最小值m.那么值域为[m,M].
因此,求值域的方法与求最值的方法是相通的.
6. 反函数法
有的又叫反解法.
函数和它的反函数的定义域与值域互换.
如果一个函数的值域不易求,而它的反函数的定义域易求.那么,我们通过求后者而得出前者.
7. 单调性法
若f(x)在定义域[a, b]上是增函数,则值域为[f(a), f(b)].减函数则值域为[f(b),f(a)]
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1.观察法
用于简单的解析式。
y=1-√x≤1,值域(-∞, 1]
y=(1 x)/(1-x)=2/(1-x)-1≠-1,值域(-∞,-1)∪(-1,+∞).
2.配方法
多用于二次(型)函数。
y=x^2-4x 3=(x-2)^2-1≥-1,值域[-1, +∞)
y=e^2x-4e^x-3=(e^x-2)^2-7≥-7,值域[-7,+∞)
3. 换元法
多用于复合型函数。
通过换元,使高次函数低次化,分式函数整式化,无理函数有理化,超越函数代数以方便求值域。
特别注意中间变量(新量)的变化范围。
4. 不等式法
用不等式的基本性质,也是求值域的常用方法。
y=(e^x 1)/(e^x-1), (0<x<1).
0<x<1,
1<e^x<e, 0<e^x-1<e-1,
1/(e^x-1)>1/(e-1),
y=1 2/(e^x-1)>1 2/(e-1).值域(1 2/(e-1),+∞).
5. 最值法
如果函数f(x)存在最大值M和最小值m.那么值域为[m,M].
因此,求值域的方法与求最值的方法是相通的.
6. 反函数法
有的又叫反解法.
函数和它的反函数的定义域与值域互换.
如果一个函数的值域不易求,而它的反函数的定义域易求.那么,我们通过求后者而得出前者.
7. 单调性法
若f(x)在定义域[a, b]上是增函数,则值域为[f(a), f(b)].减函数则值域为[f(b),f(a)]
用于简单的解析式。
y=1-√x≤1,值域(-∞, 1]
y=(1 x)/(1-x)=2/(1-x)-1≠-1,值域(-∞,-1)∪(-1,+∞).
2.配方法
多用于二次(型)函数。
y=x^2-4x 3=(x-2)^2-1≥-1,值域[-1, +∞)
y=e^2x-4e^x-3=(e^x-2)^2-7≥-7,值域[-7,+∞)
3. 换元法
多用于复合型函数。
通过换元,使高次函数低次化,分式函数整式化,无理函数有理化,超越函数代数以方便求值域。
特别注意中间变量(新量)的变化范围。
4. 不等式法
用不等式的基本性质,也是求值域的常用方法。
y=(e^x 1)/(e^x-1), (0<x<1).
0<x<1,
1<e^x<e, 0<e^x-1<e-1,
1/(e^x-1)>1/(e-1),
y=1 2/(e^x-1)>1 2/(e-1).值域(1 2/(e-1),+∞).
5. 最值法
如果函数f(x)存在最大值M和最小值m.那么值域为[m,M].
因此,求值域的方法与求最值的方法是相通的.
6. 反函数法
有的又叫反解法.
函数和它的反函数的定义域与值域互换.
如果一个函数的值域不易求,而它的反函数的定义域易求.那么,我们通过求后者而得出前者.
7. 单调性法
若f(x)在定义域[a, b]上是增函数,则值域为[f(a), f(b)].减函数则值域为[f(b),f(a)]
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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(a0)的定义域为R,值域为R;
反比例函数的定义域为{x|x0},值域为{y|y0};
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(-1x1)②③④
解:①∵-1x1,∴-33x3,
∴-13x+25,即-1y5,∴值域是[-1,5]
②∵∴
即函数的值域是{y|y2}
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,
∴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=0①
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
例4.求函数的值域
解:设则t0x=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|y3}.
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.
三、练习:
1;
解:∵x0,,∴y11.
另外,此题利用基本不等式解更简捷:
2
∵2-4x+3>0恒成立(为什么?),
∴函数的定义域为R,
∴原函数可化为2y-4yx+3y-5=0,由判别式0,
即16-4×2y(3y-5)=-8+40y0(y0),
解得0y5,又∵y0,∴0注意:利用判别式法要考察两端点的值是否可以取到.
3求函数的值域
①;②
解:①令0,则,
原式可化为,
∵u0,∴y,∴函数的值域是(-,].
②解:令t=4x-0得0x4
在此区间内(4x-)=4,(4x-)=0
∴函数的值域是{y|0y2}
小结:求函数值域的基本方法(直接法、换元法、判别式法);二次函数值域(最值)或二次函数在某一给定区间上的值域(最值)的求法.
作业:求函数y=值域
解:∵,
∴函数的定义域R,原式可化为,
整理得,
若y=1,即2x=0,则x=0;
若y1,∵R,即有0,
∴,解得且y1.
综上:函数是值域是{y|}.
1.直接法:利用常见函数的值域来求
一次函数y=ax+b(a0)的定义域为R,值域为R;
反比例函数的定义域为{x|x0},值域为{y|y0};
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(-1x1)②③④
解:①∵-1x1,∴-33x3,
∴-13x+25,即-1y5,∴值域是[-1,5]
②∵∴
即函数的值域是{y|y2}
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,
∴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=0①
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
例4.求函数的值域
解:设则t0x=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|y3}.
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.
三、练习:
1;
解:∵x0,,∴y11.
另外,此题利用基本不等式解更简捷:
2
∵2-4x+3>0恒成立(为什么?),
∴函数的定义域为R,
∴原函数可化为2y-4yx+3y-5=0,由判别式0,
即16-4×2y(3y-5)=-8+40y0(y0),
解得0y5,又∵y0,∴0注意:利用判别式法要考察两端点的值是否可以取到.
3求函数的值域
①;②
解:①令0,则,
原式可化为,
∵u0,∴y,∴函数的值域是(-,].
②解:令t=4x-0得0x4
在此区间内(4x-)=4,(4x-)=0
∴函数的值域是{y|0y2}
小结:求函数值域的基本方法(直接法、换元法、判别式法);二次函数值域(最值)或二次函数在某一给定区间上的值域(最值)的求法.
作业:求函数y=值域
解:∵,
∴函数的定义域R,原式可化为,
整理得,
若y=1,即2x=0,则x=0;
若y1,∵R,即有0,
∴,解得且y1.
综上:函数是值域是{y|}.
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图像法,换元法
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