分式函数求值域练习
关于函数的值域
四川攀枝花市三中 黎永生
关于函数的值域(最值)的解决
方法
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,有很多文章介绍了,如判别式法,实根分布法等,判别式法历来不能完全解决这个函数的值域(最值)问题,实根分布法比较复杂。我们应用函数的性质,可以完整解决分式函数的值域问题。
下面对和先讨论函数的性质。
性质1 若,函数在区间和区间是单调增函数;在区间 和区间是单调减函数。
性质1的证明从略。
性质2 若,函数在区间和区间上都是增函数。
性质2的证明从略。
例1 分别求函数在指定区间上的值域
(1) (2) (3)
解:(1)利用均值不等式,
,
当时,,
所以,函数的值域是。
(2)由(1)的解答过程,因为,所以均值不等式就失去了作用。我们可以用函数的单调性解决这个问题。
因为函数在区间上是增函数,当时,,所以,函数
的值域是。
(3)把区间分割成两部分:和,由性质1知,函数在区间和上分别是减函数、增函数,
那么这个函数在两个区间上的值域分别是和,
所以函数在区间上的值域是。
例2 求下列函数的值域
(1) (2)
解:(1)用部分分式法,,就化归为例1(1)的情形。
(2)用换元法把分母上的式子转换为一个单项式。
设,则,代入函数得
,其中,当
即时,函数取最小值。所以,原函数的值域为
例3 求函数的值域。
解:因为? 设其中,且,
那么,且
把 代入?式,得
如果
如果
当时, 从而
当时,且 从而或
所以,原函数的值域是
例4 求函数的值域。 解: 设代入原函数得
由于
所以
例5 求函数的值域。 解: 因为,函数是增函数, 原函数的值域是