在函數(shù)的三要素中,,定義域和值域起決定作用,,而值域是由定義域和對應法則共同確定,。研究函數(shù)的值域,,不但要重視對應法則的作用,而且還要特別重視定義域?qū)χ涤虻闹萍s作用,。確定函數(shù)的值域是研究函數(shù)不可缺少的重要一環(huán),。對于如何求函數(shù)的值域,,是學生感到頭痛的問題,它所涉及到的知識面廣,,方法靈活多樣,,在高考中經(jīng)常出現(xiàn),占有一定的地位,,若方法運用適當,,就能起到簡化運算過程,避繁就簡,,事半功倍的作用,。本文就函數(shù)值域求法歸納如下,供參考,。 例12. 求函數(shù)的值域。 解:原函數(shù)可化簡得:y=|x-2|+|x+8| 上式可以看成數(shù)軸上點P(x)到定點A(2),,B(-8)間的距離之和,。 由上圖可知,當點P在線段AB上時,,y=|x-2|+|x+8|=|AB|=10 當點P在線段AB的延長線或反向延長線上時,,y=|x-2|+|x+8|>|AB|=10 故所求函數(shù)的值域為: 例13. 求函數(shù)的值域。 解:原函數(shù)可變形為: 上式可看成x軸上的點P(x,0)到兩定點A(3,2),B(-2,-1)的距離之和,, 由圖可知當點P為線段與x軸的交點時,,, 故所求函數(shù)的值域為 例14. 求函數(shù)的值域,。 解:將函數(shù)變形為: 上式可看成定點A(3,,2)到點P(x,0)的距離與定點B(-2,1)到點P(x,0)的距離之差,。 即:y=|AP|-|BP| 由圖可知:(1)當點P在x軸上且不是直線AB與x軸的交點時,,如點P',則構(gòu)成△ABP',,根據(jù)三角形兩邊之差小于第三邊,,有 即: (2)當點P恰好為直線AB與x軸的交點時,有 綜上所述,,可知函數(shù)的值域為: 注:由例13,,14可知,求兩距離之和時,,要將函數(shù)式變形,,使A、B兩點在x軸的兩側(cè),,而求兩距離之差時,,則要使A,B兩點在x軸的同側(cè),。 如:例13的A,,B兩點坐標分別為:(3,2),,(-2,-1),,在x軸的同側(cè);例14的A,,B兩點坐標分別為(3,,2),(2,-1),,在x軸的同側(cè),。 9. 不等式法 利用基本不等式,求函數(shù)的最值,其題型特征解析式是和式時要求積為定值,,解析式是積時要求和為定值,,不過有時需要用到拆項、添項和兩邊平方等技巧,。 例15. 求函數(shù)的值域,。 解:原函數(shù)變形為: 當且僅當tanx=cotx 即當時,等號成立 故原函數(shù)的值域為: 例16. 求函數(shù)y=2sinxsin2x的值域,。 解:y=4sinxsinxcosx 當且僅當,,即當時,等號成立,。 由可得: 故原函數(shù)的值域為: 10. 映射法 原理:因為在定義域上x與y是一一對應的,。故兩個變量中,若知道一個變量范圍,,就可以求另一個變量范圍,。 例17. 求函數(shù)的值域。 解:∵定義域為 由得 故或 解得 故函數(shù)的值域為 11.最值法 對于閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù)y=f(x),可求出y=f(x)在區(qū)間[a,b]內(nèi)的極值,并與邊界值f(a).f(b)作比較,求出函數(shù)的最值,可得到函數(shù)y的值域,。[要學習網(wǎng),只做中學生最喜歡,、最實用的學習論壇,地址 www. 手機版地址 wap.] 例18.已知,且滿足x+y=1,求函數(shù)z=xy+3x的值域,。 點撥:根據(jù)已知條件求出自變量x的取值范圍,,將目標函數(shù)消元,、配方,,可求出函數(shù)的值域。 解:∵,,上述分式不等式與不等式同解,,解之得-1≤x≤3/2,又x+y=1,,將y=1-x代入z=xy+3x中,,得(-1≤x≤3/2), ∴且x∈[-1,3/2],函數(shù)z在區(qū)間[-1,3/2]上連續(xù),故只需比較邊界的大小,。 當x=-1時,,z=-5;當x=3/2時,,z=15/4,。 ∴函數(shù)z的值域為{z∣-5≤z≤15/4}。 點評:本題是將函數(shù)的值域問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值,。對開區(qū)間,,若存在最值,也可通過求出最值而獲得函數(shù)的值域。 12.構(gòu)造法 根據(jù)函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征,,賦予幾何圖形,,數(shù)形結(jié)合。 例19.求函數(shù)的值域,。 點撥:將原函數(shù)變形,,構(gòu)造平面圖形,由幾何知識,,確定出函數(shù)的值域,。 解:原函數(shù)變形為 作一個長為4、寬為3的矩形ABCD,,再切割成12個單位正方形,。設HK=x,則EK=2-x,KF=2+x,,。 由三角形三邊關(guān)系知,,AK+KC≥AC=5,。當A、K,、C三點共線時取等號,。 ∴原函數(shù)的知域為{y|y≥5}。 點評:對于形如函數(shù)(a,b,c均為正數(shù)),,均可通過構(gòu)造幾何圖形,,由幾何的性質(zhì),直觀明了,、方便簡捷,。這是數(shù)形結(jié)合思想的體現(xiàn)。 13.比例法 對于一類含條件的函數(shù)的值域的求法,,可將條件轉(zhuǎn)化為比例式,,代入目標函數(shù),進而求出原函數(shù)的值域,。 例20.已知x,y∈R,,且3x-4y-5=0,求函數(shù)的值域。 點撥:將條件方程3x-4y-5=0轉(zhuǎn)化為比例式,,設置參數(shù),,代入原函數(shù)。 解:由3x-4y-5=0變形得,,(x3)/4=(y-1)/3=k(k為參數(shù)) ∴x=3+4k,y=1+3k, ∴,。 當k=-3/5時,x=3/5,y=-4/5時,,,。 函數(shù)的值域為{z|z≥1}. 點評:本題是多元函數(shù)關(guān)系,,一般含有約束條件,將條件轉(zhuǎn)化為比例式,,通過設參數(shù),,可將原函數(shù)轉(zhuǎn)化為單函數(shù)的形式,這種解題方法體現(xiàn)諸多思想方法,,具有一定的創(chuàng)新意識,。 14.利用多項式的除法 例21.求函數(shù)y=(3x+2)/(x+1)的值域。 點撥:將原分式函數(shù),,利用長除法轉(zhuǎn)化為一個整式與一個分式之和,。 解:y=(3x+2)/(x+1)=3-1/(x+1)。 ∵1/(x+1)≠0,,故y≠3,。 ∴函數(shù)y的值域為y≠3的一切實數(shù)。 點評:對于形如y=(ax+b)/(cx+d)的形式的函數(shù)均可利用這種方法,。 15. 多種方法綜合運用 例22. 求函數(shù)的值域,。 解:令,則 (1)當t>0時,,,,當且僅當t=1,即x=-1時取等號,,所以 (2)當t=0時,,y=0。 綜上所述,,函數(shù)的值域為: 注:先換元,,后用不等式法 例23. 求函數(shù)的值域。 解: 令,,則 ∴ ∴當時,, 當時,, 此時都存在,,故函數(shù)的值域為 注:此題先用換元法,后用配方法,,然后再運用的有界性,。 總之,在具體求某個函數(shù)的值域時,,首先要仔細,、認真觀察其題型特征,然后再選擇恰當?shù)姆椒?,一般?yōu)先考慮直接法,,函數(shù)單調(diào)性法和基本不等式法,,然后才考慮用其他各種特殊方法。
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