发布时间 : 星期三 文章高中数学求函数值域的方法更新完毕开始阅读a016ecedf121dd36a32d8281
y2?(x?3)?(5?x)?2?x2?8x?15
由x??3,5?,得?x2?8x?15??0,1??y??2,4?2
?原函数值域为2,2(16)一一映射法
??ax?b(c?0)在定义域上x与y是一一对应的。故两个变量中,若知道一个变cx?d量范围,就可以求另一个变量范围。
原理:因为y?例1. 求函数y?1?3x的值域。 2x?111??解:∵定义域为?x|x??或x???
22??1?y1?3xx? 由y?得
2y?32x?1故x?1?y1?y11??或x??? 2y?322y?3233解得y??或y??
223??3??故函数的值域为???,?????,???
2??2??(17)其他方法
其实,求解函数值域的方法,只不过是从解题过程中,对关键环节或典型步骤的一种称呼。实际上,其解法也远非上面总结的16种方法,还有倒数法等。此外我们还要明白:多种方法的配合使用,以及一题采用多种方法,在不断积累过程中,体会不同方法的长短,和练就根据实际问题选择较为简捷方法的能力。
例1. 求函数y?x?2的值域。 x?3解:令t?x?2(t?0),则x?3?t2?1 (1)当t?0时,
y?t11??1t2?1t?12,当且仅当t=1,即x??1时取等号,所以0?y?
2t(2)当t=0时,y=0。
?1?综上所述,函数的值域为:?0,?
?2?注:先换元,后用不等式法
1?x?2x2?x3?x4例2. 求函数y?的值域。 241?2x?x?1?x21?2x2?x4x?x3???解:y?2424?1?x21?2x?x1?2x?x??1?x2????cos2? 令x?tan,则?2??2?1?x?x1?sin? 1?x222?x?? 2?1?x?2111?17??y?cos??sin???sin2??sin??1???sin????
4?1622?22∴当sin??117 时,ymax?164当sin???1时,ymin??2
17????2,tan 此时都存在,故函数的值域为??162??注:此题先用换元法,后用配方法,然后再运用sin?的有界性。
x例3.求函数 y?2(x?0) 的值域
解:(图象法)如图,值域为?0,1?
?1?例4.求函数y????3??x2?2x 的值域
t?1?22解(复合函数法):令t??x?2x??(x?1)?1,则y???(t?1)
?3?由指数函数的单调性知,原函数的值域为?,???
?3?例5.求函数y?x?1?x2的值域 解(三角代换法): ??1??1?x?1 ?设x?cos????0,??
y?cos??sin??cos??sin??2sin(??)??1,2 4?原函数的值域为?1,2?????小结:
(1)若题目中含有a?1,则可设
a?sin?,??2????2(或设a?cos?,0????)
(2)若题目中含有a2?b2?1 则可设a?cos?,b?sin?,其中0???2?
(3)若题目中含有1?x2,则可设x?cos?,其中0???? (4)若题目中含有1?x2,则可设x?tan?,其中??2????2
(5)若题目中含有x?y?r(x?0,y?0,r?0),则可设x?中???0,????? 2?rcos2?,y?rsin2?。其
x2?1例6、求函数y?2 的值域
x?12解法一:(逆求法)?x?1?y?01?y??1?y?1
?原函数的值域为??11?
解法二:(复合函数法)设x2?1?t , 则 y?1?22?1?(t?1)
tx2?12?2??1?y?1 t?原函数值域为??1,1??t?1?0?2解法三:(判别式法)原函数可化为 (y?1)x?0?x?y?1?0
1) y?1时 不成立
2) y?1时,??0?0?4(y?1)(y?1)?0??1?y?1
??1?y?1
综合1)、2)值域{y|?1?y?1} 解法四:(三角代换法)?x?R?????设x?tan?????,?,则
?22?1?tan2?y????cos2??2?????,???cos2????1,1? 21?tan? ?原函数的值域为{y|?1?y?1}
小结:
ax2?bx?c已知分式函数y?2(a2?d2?0) ,如果在其自然定义域内可采用判别式法求值
dx?ex?f域;如果是条件定义域,用判别式法求出的值域要注意取舍,或者可以化为
二次式一次式(或y?)的形式,采用部分分式法,进而用基本不等式法求出函数的最大
一次式二次式a最小值;如果不满足用基本不等式的条件,转化为利用函数y?x?(x?0)的单调性去解。
xy?注:此题先用换元法,后用配方法,然后再运用sin?的有界性。
总之,在具体求某个函数的值域时,首先要仔细、认真观察其题型特征,然后再选择恰当的方法,一般优先考虑直接法,函数单调性法和基本不等式法,然后才考虑用其他各种特殊方法。 五、与函数值域有关的综合题
例1设计一幅宣传画,要求画面面积为4840 cm2,画面的宽与高的比为λ(λ<1),画面的上、下各留8 cm的空白,左右各留5 cm空白,怎样确定画面的高与宽尺寸,才能使宣传画所用纸张面积最小?
23如果要求λ∈[,],那么λ为何值时,能使宣传画所用纸张面积最小?
34解 设画面高为x cm,宽为λx cm,则λx2=4840,设纸张面积为S cm2, 则S=(x+16)(λx+10)=λx2+(16λ+10)x+160, 将x=
2210?5代入上式得 S=5000+4410 (8?+
5?),
8cm当8?=
55,即λ=(<1)时S取得最小值
88?4840此时高 x=
?5=88 cm, 宽 λx=×88=55 cm
8
5cm[来源学科网][来源:Zxxk.Com]
8cm5cm