第一篇:用反函數(shù)法求值域
用反函數(shù)法求值域
一、反函數(shù)法
分子、分母只含有一次項(xiàng)的函數(shù),也可用于其它易反解出自變量的函數(shù)類型
對于存在反函數(shù)且易于求得其反函數(shù)的函數(shù),可以利用“原函數(shù)的定義域和值域分別為其反函數(shù)的值域和定義域”這一性質(zhì),先求出其反函數(shù),進(jìn)而通過求其反函數(shù)的定義域的方法求原函數(shù)的值域。
二、例題講解
1、求函數(shù)y?2x的值域。x?1
由于本題中分子、分母均只含有自變量的一次型,易反解出x,從而便于求出反函數(shù)。y?y2xx反解得x?即y? x?12?x2?y
故函數(shù)的值域?yàn)椋簓?(??,2)?(2,??)。(反函數(shù)的定義域即是原函數(shù)的值域)
ex?
12、求函數(shù)y?x的值域。e?1
解答:先證明y?ex?1有反函數(shù),為此,設(shè)ex?1x1?x2且x1,x2?R,ex1?1ex2?1ex1?ex2y1?y2?x1??2x1?0。e?1ex2?1(e?1)(ex2?1)
所以y為減函數(shù),存在反函數(shù)??梢郧蟮闷浞春瘮?shù)為:y?1?ln。此函數(shù)的定義域?yàn)??x
x?(?1,1),故原函數(shù)的值域?yàn)閥?(?1,1)。
第二篇:求函數(shù)值域的方法
求函數(shù)值域的求法:
①配方法:轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),利用二次函數(shù)的特征來求值;
②逆求法(反求法):通過反解x,用y 來表示,再由 x的取值范圍,通過解不等式,得出 y的取值范圍;
④換元法:通過變量代換轉(zhuǎn)化為能求值域的函數(shù),化歸思想;
⑤三角有界法:轉(zhuǎn)化為只含正弦、余弦的函數(shù),運(yùn)用三角函數(shù)有界性來求值域;⑥基本不等式法:利用均值不等式公式來求值域;
⑦單調(diào)性法:函數(shù)為單調(diào)函數(shù),可根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求值域。
⑧數(shù)形結(jié)合:根據(jù)函數(shù)的幾何圖形,利用數(shù)型結(jié)合的方法來求值域。
第三篇:求函數(shù)的值域常見類型
求值域的幾種常用方法
(1)觀察法、直接法、配方法、換元法:
對于(可化為)“二次函數(shù)型”的函數(shù)常用配方法,如求函數(shù)y??sin2x?2cosx?4,可變?yōu)閥??sin2x?2cosx?4?(cosx?1)2?2解決
(2)基本函數(shù)法:一些由基本函數(shù)復(fù)合而成的函數(shù)可以利用基本函數(shù)的值域來求,如函數(shù)y?log1(?x2?2x?3)就是利用函數(shù)y?log1u和u??x2?2x?3的值域來求。
(3)判別式法:通過對二次方程的實(shí)根的判別求值域。如求函數(shù)y?2x?13?3?的值域[,] x2?2x?222
(4)分離常數(shù)法:常用來求“分式型”函數(shù)的值域。如求函數(shù)y?
(5)利用基本不等式求值域:如求函數(shù)y?3x的值域 x2?42cosx?3的值域,因?yàn)?cosx?1
(6)利用函數(shù)的單調(diào)性求求值域:如求函數(shù)y?2x4?x2?2(x?[?1,2])的值域
(7)圖象法:如果函數(shù)的圖象比較容易作出,則可根據(jù)圖象直觀地得出函數(shù)的值域
(8)導(dǎo)數(shù)法――一般適用于高次多項(xiàng)式函數(shù),如求函數(shù)f(x)?2x3?4x2?40x,x?[?3,3]的最小值。(-48)
m,(m>0)的函數(shù),m<0就是單調(diào)函數(shù)了 x
4三種模型:(1)如y?x?,求(1)單調(diào)區(qū)間(2)x的范圍[3,5],求值域(3)x ? [-1,0)?(0,4],求值x(9)對勾函數(shù)法 像y=x+
域
(2)如 y?x?4求(1)[3,7]上的值域(2)單調(diào)遞增區(qū)間(x?0或x?4)x?4,1,(1)求[-1,1]上的值域(2)求單調(diào)遞增區(qū)間 x?3(3)如y?2x?
例1.
1、已知函數(shù)f(x)=-x2+2ax+1-a在0≤x≤1時有最大值2,求a的值。
2、已知y=f(x)=x2-2x+3,當(dāng)x∈[t,t+1]時,求函數(shù)的最大值和最小值。
例2. 設(shè)函數(shù)f(x)?ax3?3x?1(x?R),若對于任意的x???1,1?都有f(x)?0成立,則實(shí)數(shù)a的值為
x2?2x?a例
3、已知函數(shù)f(x)? ,x?[1,??).若對任意x?[1,??),f(x)?0恒成立,試求實(shí)數(shù)a的取值范圍。x
第四篇:求函數(shù)的值域的常見方法
求函數(shù)的值域的常見方法
王遠(yuǎn)征
深圳市蛇口學(xué)校
求函數(shù)的值域是高中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,其方法靈活多樣,針對不同的問題情景,要求解題者,選擇合適的方法,切忌思維刻板。本文就已知解析式求函數(shù)的值域,這類問題介紹幾種常用的方法。
一、直接法
函數(shù)值的集合叫做函數(shù)的值域,根據(jù)定義,由函數(shù)的映射法則和定義域,直接求出函數(shù)的值域。
例1. 已知函數(shù)y??x?1??1,x???1,0,1,2?,求函數(shù)的值域。
2解:因?yàn)閤???1,0,1,2?,而f??1??f?3??3,f?0??f?2??0,f?1???1 所以:y???1,0,3?,注意:求函數(shù)的值域時,不能忽視定義域,如果該例的定義域?yàn)閤?R,則函數(shù)的值域?yàn)?y|y??1?。請?bào)w會兩者的區(qū)別。
二、反函數(shù)法
反函數(shù)的定義域就是原函數(shù)的值域,利用反函數(shù)與原函數(shù)的關(guān)系,求原函數(shù)的值域。例2. 求函數(shù)y?1?
x5的值域。2x?1x分析與解:注意到2?0,由原函數(shù)求出用y表示2的關(guān)系式,進(jìn)而求出值域。由y?1?
x5x2?,得:x2?1因?yàn)??0,所以y?4?0??4?y?1,1?y
值域?yàn)椋?y|?4?y?1?
三、函數(shù)的單調(diào)性
例3.求函數(shù)y?x?1在區(qū)間x??0,???上的值域。x
分析與解答:任取x1,x2??0,???,且x1?x2,則
f?x1??f?x2??
?x1?x2??x1x2?1?,因?yàn)??x
x1x
2?x2,所以:x1?x2?0,x1x2?0,當(dāng)1?x1?x2時,x1x2?1?0,則f?x1??f?x2?;
當(dāng)0?x1?x2?1時,x1x2?1?0,則f?x1??f?x2?;而當(dāng)x?1時,ymin?2 于是:函數(shù)y?x?
在區(qū)間x??0,???上的值域?yàn)閇2,??)。x
構(gòu)造相關(guān)函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性求值域。例4:求函數(shù)f?x???x??x的值域。
?1?x?0
分析與解答:因?yàn)???1?x?1,而?x與?x在定義域內(nèi)的單調(diào)性
1?x?0?
不一致?,F(xiàn)構(gòu)造相關(guān)函數(shù)g?x???x??x,易知g(x)在定義域內(nèi)單調(diào)增。
gmax?g?1??2,gmin?g??1???2,?g?x?2,0?g2?x??2,又f
?x??g2?x??4,所以:2?f2?x??4,2?f?x??2。
四、換元法
對于解析式中含有根式或者函數(shù)解析式較復(fù)雜的這類函數(shù),可以考慮通過換元的方法將
原函數(shù)轉(zhuǎn)化為簡單的熟悉的基本函數(shù)。當(dāng)根式里是一次式時,用代數(shù)換元;當(dāng)根式里是二次式時,用三角換元。
例5.求函數(shù)y?(x?5x?12)(x?5x?4)?21的值域。
95?9?
分析與解答:令t?x2?5x?4??x???,則t??。
42?4?
y?t?t?8??21?t2?8t?21??t?4??5,91?1??9?
當(dāng)t??時,ymin????4??5?8,值域?yàn)?y|y?8?
416?16??4?
例6.求函數(shù)y?x?2?x的值域。
分析與解答:令t??x,則x?1?t,t?0,y?1?t2?2t???t?1??
2當(dāng)t?0時,tmax?1?02?2?0?1 所以值域?yàn)???,1]。
例7.求函數(shù)y?x?x?x2?23的值域。分析與解答:由y?x?x?x2?23=x?令x?5?
2?x?5,2cos?,因?yàn)???x?5??0?2?2cos2??0??1?cos??1,??[0,?],則2?x?5=2sin?,于是:y?
??5????
2sin??2cos??5?2sin?????5,???[,],4444??
?
2???
?sin?????1,所以:5?2?y?7。24??
五、配方法
對解析式配方,然后求函數(shù)的值域。此法適用于形如F?x??a?f當(dāng)要注意f?x?的值域。
例8.求函數(shù)y?
?x??b?f?x??c,?2x?x2?3的值域。
?(x?1)2?4,于是:
分析與解答:因?yàn)?2x?x?3?0,即?3?x?1,y?
0??(x?1)2?4?4,0?y?2。
1x2?2x?
4例9.求函數(shù)y?在區(qū)間x?[,4]的值域。
4x
?42?x2?2x?4
x???6,分析與解答:由y?配方得:y?x??2????xxx??14
1?x?2時,函數(shù)y?x??2是單調(diào)減函數(shù),所以6?y?18; 4x4
當(dāng)2?x?4時,函數(shù)y?x??2是單調(diào)增函數(shù),所以6?y?7。
x
所以函數(shù)在區(qū)間x?[,4]的值域是6?y?18。
當(dāng)
六、判別式法
把函數(shù)y?f?x?同解變形為關(guān)于的一元二次方程,利用??0,求原函數(shù)的值域,此方法適用與解析式中含有分式和根式。
2x2?2x?
3例10.求函數(shù)y?的值域。
2x?x?
11?3?
分析與解答:因?yàn)閤?x?1??x????0,原函數(shù)變形為:
2?4?
?y?2?x2??y?2?x??y?3??0(1)
當(dāng)y?2時,求得y?3,所以y?2。
當(dāng)y?2時,因?yàn)閤?R,所以一元二次方程(1)有實(shí)數(shù)根。則:
??0,即:?y?2??4?y?2??y?3??0?2?y?
所以2?y?
10,3
七、基本不等式法
利用重要不等式a?b?2ab,a,b?R?求出函數(shù)的最值而得出值域的方法。此法的題形特征是:當(dāng)解析式是和式時,要求積是定值;當(dāng)解析式是積式時,要求和是定值;為此解答時,常需要對解析式進(jìn)行恒等變形,具體講要根據(jù)問題本身的特點(diǎn)進(jìn)行拆項(xiàng)、添項(xiàng);平方等恒等變形。
??
?x2?30x
例11.求函數(shù)y?的值域。
x?
2?x2?30x646
4??x?32??34?[?x?2??] 分析與解答:y?
x?2x?2x?2
因?yàn)榉帜覆粸?,即x??2,所以: 當(dāng)x??2時,?x?2??取等號,ymax?18; 當(dāng)x??2時,??x?2??(?當(dāng)且僅當(dāng)?(x?2)??
?2x?2
?x?2?
6464,x?6時,?16,當(dāng)且僅當(dāng)x?2?
x?2x?2
6464)?2??x?2?(?)?16,x?2x?2
64,x??6時,取等號,ymin?50; x?2
值域y?(??,18]?[50,??)
注意:利用重要不等式時,要求f?x??0,且等號要成立。
八、數(shù)形結(jié)合法
當(dāng)函數(shù)解析式具有某種明顯的幾何意義(如兩點(diǎn)間距離,直線的斜率、截距等)或當(dāng)一個函數(shù)的圖象易于作出時,借助幾何圖形的直觀性可求出其值域。例12.如例4求函數(shù)y??x??x的值域。
分析與解答:令u??x,v??x,則u?0,v?0,u?v?2,u?v?y,22
原問題轉(zhuǎn)化為 :當(dāng)直線u?v?y與圓u?v?2在直角坐標(biāo)系uov的第一象限有公
共點(diǎn)時,求直線的截距的取值范圍。
由圖1知:當(dāng)u?v?y經(jīng)過點(diǎn)(0,2)時,ymin?當(dāng)直線與圓相切時,ymax?OD?所以:值域?yàn)??y?2
2;
2OC?
2?
?2。
九.利用函數(shù)的有界性:形如sin??f(y),x2?g(y),sin??1,x2?0可解出Yr 范圍,從而求出其值域或最值。
2x?1
例.求函數(shù)y?x的值域
2?1
[解析]:函數(shù)的有界性
2x?1y?1由y?x得2x?
y?12?1
?22?0,?
y?1
?0?y?1或y??1 y?1
第五篇:分式型函數(shù)求值域的方法探討
分式型函數(shù)求值域的方法探討
在教學(xué)中,筆者常常遇到一類函數(shù)求值域問題,此類函數(shù)是以分式函數(shù)形式出現(xiàn),有一次式比一次式,二次式比一次式,一次式比二次式,二次式比二次,現(xiàn)在對這類問題進(jìn)行探討。ax?b(a?o,b?0)(一次式比一次式)在定義域內(nèi)求值域。cx?d
2x?12例1:求f(x)?(x??)的值域。3x?2
3241112(x?)?12223?3解:f(x)?=????0,??? 23x?233x?23x?233x?233(x?)3
一、形如f(x)?
2??其值域?yàn)?y/y?? 3?
一般性結(jié)論,f(x)?ax?bd(a?o,b?0)如果定義域?yàn)?x/x??cx?dc?,則值域
a??y/y?? c?
例2:求f(x)?2x?1,x??1,2?的值域。3x?
2分析:由于此類函數(shù)圖像可以經(jīng)過反比列函數(shù)圖像平移得出,所以解決在給定區(qū)間內(nèi)的值域問題,我們可以畫出函數(shù)圖像,求出其值域。
12x?1222解:f(x)?=?,是由y??向左平移,向上平移得出,通過圖3x?233x?233x
像觀察,其值域?yàn)?,? ?35?
?58?
小結(jié):函數(shù)關(guān)系式是一次式比一次式的時候,我們發(fā)現(xiàn)在此類函數(shù)的實(shí)質(zhì)是反比例函數(shù)通過平時得出的,因此我們可以作出其圖像,去求函數(shù)的值域。a(a?0)的值域。x
分析:此類函數(shù)中,當(dāng)a?0,函數(shù)為單調(diào)函數(shù),較簡單,在此我們不做討論,當(dāng)a?0時,a'對函數(shù)求導(dǎo),f(x)?1?2,f'(x)?0時,x?(??,a)?a,??),f'(x)?0時,x
二、形如求f(x)?x?
x?(?a,0)?(0,a),根據(jù)函數(shù)單調(diào)性,我們可以做出此類函數(shù)的大致圖像,其我們常
其圖像
4,(x?(1,4)上的值域。x
2解:將函數(shù)整理成f(x)?2(x?),根據(jù)雙鉤函數(shù)的性質(zhì),我們可以判斷此函數(shù)在(0,2)x例3:求f(x)?2x?
單調(diào)遞減,在(2,??)上遞增,其在2處取最小值,比較1,4出的函數(shù)值,我們可以知道在1處取的最大值,所以其值域?yàn)?2,6 ??
mx?nax2?bx?c
三、用雙鉤函數(shù)解決形如f(x)?(m?0,a?0),f(x)?ax2?bx?cmx?n
(m?0,a?0)在定義內(nèi)求值域的問題。
t2?4t?1例3:(2010重慶文數(shù))已知t?0,則則函數(shù)y?的最小值為_______.t
t2?4t?11?t??4,?t?o?由基本不等式地y??2 解:y?tt
例4:求f(x)?x?1(x?1)的值域。2x?x?
2解:令x?1?t,則x?t?1,則f(x)?t1t?=,(t?1)2?(t?1)?2t2?3t?4t?4?3t7其中t?0.則由基本不等式得f(x)?
4x2?2x?21(x??)的值域。例5:求f(x)?2x?12
t?1?t?1?4?)?22??2(t?12t?t?222??解:令t?2x?1,則x?,f(x)?==t??1 2ttt,其中t?0,由基本式得f(x)?22?
1小結(jié):對于此類問題,我們一般換元整理后,將函數(shù)變成f(x)?x?2a(a?0)這類型的函x
數(shù),解決此類函數(shù)注意應(yīng)用基本不等式,當(dāng)基本不等式不行的時候,注意應(yīng)用雙勾函數(shù)的思想去解決此類問題 ax2?bx?c(a?0,m?0)在定義域內(nèi)求值域。
三、形如f(x)?2mx?bx?c
2x2?x?1例5:求y?2的值域。x?x?1
分析:當(dāng)定義域?yàn)镽時,我們采用判別式法求此類函數(shù)的值域。當(dāng)定義域不為R時,不應(yīng)采用此法,否則有可能出錯。此時,我們要根據(jù)函數(shù)關(guān)系的特征,采用其他方法。
解:x?x?1?0恒恒成立,所以此函數(shù)的定義域?yàn)閤?R,將函數(shù)整理成關(guān)于x的方程,2
yx2?yx?y?2x2?x?1,(y?2)x2?(y?1)x?(y?1)?0,當(dāng)y?2?0,關(guān)于x的方程
2恒有解,則??(y?1)?4(y?2)(y?1)?0,即1?y?7,顯然,y?2也成立,所以其3
值域?yàn)?y/1?y?7
3?
以上是求此類函數(shù)的常見方法,但同學(xué)們在解題過程中。不要拘泥以上方法,我們要根據(jù)具體函數(shù)的特征采用相對應(yīng)的方法,多思考,舉一反三,那以后解決此類問題就很容易了。3