函数值域的求法
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数学
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例谈函数值域的求法 1(配
方法
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主要用于和一元二次函数有关的函数求值域问题(
xx,1例1(设,求函数的值域( 02??xfx()4321,,,
xxx,12解:, fx()4321(23)8,,,,,,
x???,24,( ???02x
xx21,23,?,4当时,函数取得最小值;当时,函数取得最大值, ,8
[84],,,?函数的值域为(
评注:配方法往往需结合函数图象求值域(
2(单调性法
单调性法是求函数值域的常用方法,就是利用我们所学的基本初等函数的单调性,再根据所
给定义域来确定函数的值域(
12(1)x?,例2(函数,的值域是 ( fxx(),,x
12(1],,,,解析:函数和在上都是减函数,所以,所以函数yf,,,(1)0yx,y,minx
fx()[0),,,的值域为(
3(数形结合法
对于一些函数(如二次函数、分段函数等)的求值域问题,我们可以借助形象直观的函数图
象来观察其函数值的变化情况,再有的放矢地通过函数解析式求函数最值,确定函数值域,
用数形结合法,使运算过程大大简化(
2,xxx,,,,23(20) ?,,fx(),例3(求函数的,2xxx,,23(03) ??,,
值域(
分析:求分段函数的值域可作出它的图象,则其函数值的整体变化情况就一目了然了,从而可以快速地求出其值域(
解:作图象如图所示(
?ff(1)(1)4,,,,f(2)3,,,f(3)0,,,,
f(0)3,,,
[40],,?,4函数的最大值、最小值分别为0和,即函数的值域为(
4(判别式法
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2axbxc,,111对于形如(,不同时为)的函数常采用此法,就是把函数转化0aay,122axbxc,,222
成关于的一元二次方程(二次项系数不为时),通过方程有实数根,从而根的判别式大0x
于等于零,求得原函数的值域(
21,,xx例4(求函数的值域( y,21,x
2解:原函数化为关于的一元二次方程( (1)10yxxy,,,,,x
132y,1(1)当时,,,解得; x,R,,,,,,(1)4(1)(1)0yy???y22
13,,y,11,,(2)当时,,而( x,0,,22,,
13,,,故函数的值域为( ,,22,,
评注:?在解此类题的过程中要注意讨论二次项系数是否为零;?使用此法须在或仅x,R有个别值(个别值是指使分母为的值,处理方法为将它们代入方程求出相应的值,若在y0
21,,xxy,求出的值域中则应除去此值)不能取的情况下,否则不能使用,如求函数,y21,xx,(23),的值域,则不能使用此方法(
5(换元法
有时候为了沟通已知与未知的联系,我们常常引进一个(几个)新的量来代替原来的量,实行这种“变量代换”往往可以暴露已知与未知之间被
表
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面形式掩盖着的实质,发现解题方向,这就是换元法(在求值域时,我们可以通过换元将所给函数化成值域容易确定的另一函数,从而求得原函数的值域(
例5(求的值域( fxxx()1,,,
2解:令,则, xtt,,1(0)?10,,,xt
2155,,22, fxftttt()(1)1,,,,,,,,?,,244,,
5,,,,,所以函数值域为( ,,4,,
评注:利用引入的新变量,使原函数消去了根号,转化成了关于的一元二次函数,使问tt
题得以解决(用换元法求函数值域时,必须确定新变量的取值范围,它是新函数的定义域(
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6(反解法
就是用来表示,利用其变形形式求得原函数的值域( yx
x,3例6(求函数的值域( y,x,1
y,3x,3y,1x,解:函数可化为,可得, y,1,yx,1
yy,,R1所以原函数的值域为( ,,
7(分离常数法
对于分子、分母同次的分式形式的函数求值域问题,因为分子分母都有变量,利用函数单调性确定其值域较困难,因此,我们可以采用凑配分子的方法,把函数分离成一个常数和一个分式和的形式,而此时的分式,只有分母上含有变量,进而可利用函数性质确定其值域(
x2y,例7(求函数的值域( x21,
xx,,2(21)11y,,,,解:1( xxx,,,212121
1,xx?,,,11?20,,,,, ?,,,101?,,,,xx,2121,
1( ?,,,,11x,21
(01),?函数的值域为(