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    时间:2020-10-21 20:26:48 来源:蒲公英阅读网 本文已影响 蒲公英阅读网手机站

    相关热词搜索:求法 值域

     函数值域求法小结

     一、观察法(根据函数图象、性质能较容易得出值域(最值)的简单函数)

     1、求 2 42    x y 的值域。

     由绝对值函数知识及二次函数值域的求法易得:               , 2 , , 0 2 4 ) (2y x x g 所以

     2、求函数11 1yx 的值域。

     分析:首先由 1 x  0,得 1 x +1  1,然后在求其倒数即得答案。

     解:

     1 x  0  1 x +1  1,  0<11 1 x  1,  函数的值域为(0,1]. 法 二、配方法(当所给函数是二次函数或可化为二次函数的复合函数时,可利用配方法求值域)

     1、求函数   ) 4 , 0 ( 4 22     x x x y 的值域。

     设:

     ) 0 ) ( ( 4 ) (2    x f x x x f 配方得:

       ) 4 , 0 ( 4 ) 2 ( ) (2     x x x f 利用二次函数的相关知识得   4 , 0 ) (  x f ,从而得出:

       2 , 2   y 。

     说明:在求解值域(最值)时,遇到分式、根式、对数式等类型时要注意函数本身定义域的限制,本题为:

     0 ) (  x f 。

     2、求函数3 42  x xe y 的值域。

     解答:此题可以看作是ue y  和 3 42    x x u 两个函数复合而成的函数,对 u 配方可得:1 ) 2 (2    x u ,得到函数 u 的最大值 1  u ,再根据ue y  得到 y 为增函数且 0  y 故函数3 42  x xe y 的值域为:

     ] , 0 ( e y 。

     3、若 , 4 2   y x 0 , 0   y x ,试求 y x lg lg  的最大值。

     本题可看成一象限动点 ) , ( y x p 在直线 4 2   y x 上滑动时函数 xy y x lg lg lg   的最大值。利用两点(4,0),(0,2)确定一条直线,作出图象易得:2 ) 1 ( 2 lg[ )] 2 4 ( lg[ lg lg lg ), 2 , 0 ( ), 4 , 0 (2          y y y xy y x y x 而,y=1 时, y x lg lg  取最大值 2 lg 。

     三、反函数法(分子、分母只含有一次项的函数,也可用于其它易

     反解出自变量的函数类型)

     对于存在反函数且易于求得其反函数的函数,可以利用“原函数的定义域和值域分别为其反函数的值域和定义域”这一性质,先求出其反函数,进而通过求其反函数的定义域的方法求原函数的值域。

     1、求函数12xxy 的值域。

     由于本题中分子、分母均只含有自变量的一次型,易反解出 x,从而便于求出反函数。

     12xxy 反解得yyx2即xxy2 故函数的值域为:

     ) , 2 ( ) 2 , (     y 。(反函数的定义域即是原函数的值域)

     2、求函数11xxeey 的值域。

     解答:先证明11xxeey 有反函数,为此,设2 1x x  且 R x x 2 1 ,, 0) 1 )( 1 (211112 12 122112 1  x xx xxxxxe ee eeeeey y 。

     所以 y 为减函数,存在反函数。可以求得其反函数为:xxy111ln 。此函数的定义域为) 1 , 1 (  x ,故原函数的值域为 ) 1 , 1 (  y 。

     四 、判别式法(分子、分母中含有二次项的函数类型,此函数经过变形后可以化为0 ) ( ) ( ) (2   y C x y B x y A 的形式,再利用判别式加以判断)

     1、求函数3 27 4 222  x xx xy 的值域。

     由于本题的分子、分母均为关于 x 的二次形式,因此可以考虑使用判别式法,将原函数变形为:

     7 4 2 3 22 2     x x y xy y x 整理得:

     0 7 3 ) 2 ( 2 ) 2 (2      y x y x y 当 2  y时,上式可以看成关于 x 的二次方程,该方程的 x 范围应该满足 0 3 2 ) (2    x x x f 即R x 此时方程有实根即△ 0  ,△  ]. 2 ,29[ 0 ) 7 3 )( 2 ( 4 )] 2 ( 22         y y y y

     注意:判别式法解出值域后一定要将端点值(本题是29, 2    y y )代回方程检验。

     将29, 2    y y 分别代入检验得 2  y 不符合方程,所以 ) 2 ,29[  y 。

     2、求函数2 212 x xxy 的值域。

     解答:先将此函数化成隐函数的形式得:

     0 1 2 ) 1 2 (2     y x y yx ,(1)

     这是一个关于 x 的一元二次方程,原函数有定义,等价于此方程有解,即方程(1)的判别式0 ) 1 2 ( 4 ) 1 2 (2      y y y , 解得:2121   y 。

     故原函数的值域为:

     ] , [2121  y 。

     五、换元法(通过简单的换元把一个函数变为简单函数,其题型特征是无理函数、三角函数(用三角代换)等)

     1、求函数 x x y 4 13 3 2     的值域。

     由于题中含有 x 4 13  不便于计算,但如果令:

     x t 4 13   注意 0  t 从而得:) 0 ( 32134132 2    t ttytx 变形得 ) 0 ( 8 ) 1 ( 22     t t y 即:

     ] 4 , (  y

     注意:在使用换元法换元时一定要注意新变量的范围,否则将会发生错误。

     2、已知 ) , ( y x p 是圆 42 2  y x 上的点,试求 xy y x t 32 2   的值域。

     在三角函数章节中我们学过:

     1 cos sin2 2    注意到 42 2  y x 可变形为:1 )2( )2(2 2 y x令 , 0 [ , sin2, cos2     y x2p)则         2 sin 6 4 sin 2 cos 2 3 4 t 4 , 0 [ 2   又 p)即 ] 1 , 1 [ 2 sin    故 ] 10 , 2 [  t

     3、试求函数 x x x x y cos sin cos sin    的值域。

     题中出现 x x sin cos  ,而 x x x x x x cos sin 2 1 ) cos (sin , 1 cos sin2 2 2     由此联想到将 x xsin cos 视为一整体,令 ] 2 , 2 [ cos sin     x x t 由上面的关系式易得21cos sin cos sin 2 122   tx x x x t 故原函数可变形为:] 2 , 2 [ 1 ) 1 (21, 2 ) 1 ( 2 ]) 2 , 2 [ (212 22           t t y t y ttt y  即

     ] 221, 1 [     y

     六、数形结合法(对于一些能够准确画出函数图像的函数来说,可以先画出其函数图像,然后利用函数图像求其值域)

     1、求函数xxycos 2sin 3 的值域。

     分析与解:看到该函数的形式,我们可联想到直线中已知两点求直线的斜率的公式

     1 21 2x xy yk ,将原函数视为定点(2,3)到动点 ) sin , (cos x x 的斜率,又知动点 ) sin , (cos x x 满足单位圆的方程,从而问题就转化为求点(2,3)到单位圆连线的斜率问题,作出图形观察易得的最值在直线和圆上点的连线和圆相切时取得,从而解得:

     ]33 2 6,33 2 6[  y

     2、求函数 1 3 y x x     的值域。

     分析:此题首先是如何去掉绝对值,将其做成一个分段函数。

     2 4, ( ,1],2, (1,3),2 4, [3, ),x xy xx x        在对应的区间内,画出此函数的图像,如图 1 所示,易得出函数的值域为 ) , 2 [  。

     七、不等式法(能利用几个重要不等式及推论来求得最值。(如:ab b a ab b a 2 , 22 2    ),利用此法求函数的值域,要合理地添项和拆项,添项和拆项的原则是要 使最终的乘积结果中不含自变量 ,同时,利用此法时应注意取 " " 成立的条件。)

     1、当 0  x 时,求函数248 ) (xx x f   的最值,并指出 ) (x f 取最值时 x 的值。

     因 为2 244 448 ) (xx xxx x f      可 利 用 不 等 式33 abc c b a    即 :3244 4 3 ) (xx x x f     所以 12 ) (  x f 当且仅当244xx  即 1  x 时取“=”当 1  x 时) (x f 取得最小值 12。

     2、双曲线 12222 byax的离心率为1e ,双曲线 12222 axby的离心率为2e ,则2 1e e  的最小值是()。

     A 2 2

     B4

      C2

      D 2

     根据双曲线的离心率公式易得:bb aab ae e2 2 2 22 1  ,我们知道 xy y x 2  图1y=-2x+4y=2x-4YX4O23 1

     所以abb ae e2 22 12  (当且仅当bb aab a2 2 2 2时取“=”)而 ab b a 22 2 故 2 22 1  e e (当且仅当 b a  时取“=”)

     2 2 ) (mi n 2 1 e e 所以 。

     说明:利用均值不等式解题时一定要注意“一正,二定,三等”三个条件缺一不可。

     3、求函数12xxy的值域。

     解答:

     2 11112     x xxx y ,当且仅当 1  x 时 " " 成立。故函数的值域为) , 2 [   y 。

     此法可以灵活运用,对于分母为一次多项式的二次分式,当然可以运用判别式法求得其值域,但是若能变通地运用此法,可以省去判别式法中介二次不等式的过程。

     4、求函数12 22 xx xy的值域。

     解答:此题可以利用判别式法求解,这里考虑运用基本不等式法求解此题,此时关键是在分子中分解出 )" 1 ( "  x 项来,可以一般的运用待定系数法完成这一工作,办法是设:2 2 ) )( 1 (2      x x c b x x , 将上面等式的左边展开,有:

     ) ( ) 1 (2c b x b x     , 故而 2 1  b , 2  c b 。

     解得 1  b , 1  c 。

     从而原函数1111 ) 1 )( 1 () 1 (      x xx xx y ; ⅰ)当 1   x 时, 0 1  x , 011 x,此时 2  y ,等号成立,当且仅当 0  x 。

     ⅱ)当 1   x 时, 0 ) 1 (    x , 011  x,此时有211) 1 (11) 1 (11 ) 1 )( 1 (         xxxxxx xy , 等号成立,当且仅当 2   x 。

     综上,原函数的值域为:

     ) , 2 [ ] 2 , (      y 。

     )

     八、部分分式法(分离常数法)(分式且分子、分母中有相似的项,通过该方法可将原函数转化为为 ) (x f k y   ( 为 k 常数)的形式)

     1、求函数122 x xx xy 的值域。

     观察分子、分母中均含有 x x 2项,可利用部分分式法;则有

     43)21(1111 11 22222      xx xx xx xx xy 不妨令:) 0 ) ( () (1) ( ,43)21( ) (2     x fx fx g x x f 从而    ,43) (x f

     注意:在本题中应排除 0 ) (  x f ,因为 ) (x f 作为分母。所以43, 0 ) (x g 故  1 ,31  y

     2、如对于函数2 31xxy ,利用恒等变形,得到:) 2 3 ( 31312 331) 2 3 (31  x xxy , 容易观察得出此函数的值域为 ) , ( ) , (3131    y 。

     注意到分时的分子、分母的结构特点,分离出一个常数后,再通过观察或配方等其他方法易得函数值域。

     九、单调性法(利用函数在给定的区间上的单调递增或单调递减求值域)

     1、求函数 ) 4 ( log221x x y   的值域。

     由于函数本身是由一个对数函数(外层函数)和二次函数(内层函数)复合而成,故可令:) 0 ) ( ( 4 ) (2    x f x x x f 配方得:

     ) 4 , 0 ) ( 4 ) 2 ( ) (2( 所以      x f x x f 由复合函数的单调性(同增异减)知:

     ) , 2 [    y 。

     当函数 f 在 ) , ( b a 上单调,譬如 f 在 ) , ( b a 上递增时,自然有函数 f 在 ) , ( b a 上的值域为)) 0 ( ), 0 ( (   b f a f (其中 ) ( lim ) 0 ( ), ( lim ) 0 ( x f b f x f a fb x a x      ,当 a x 时,  ) (x f 也称其存在,记为 ) 0 (  a f );若 f 在 ) , ( b a 上递减,函数 f 在 ) , ( b a 上的值域为 )) 0 ( ), 0 ( (   a f b f 。在闭区间 ] , [ b a 上也有相应的结论。

     2、求函数 x x y     8 6 3 的值域。

     此题可以看作 v u y   和 6 3   x u , x v    8 的复合函数,显然函数 6 3   x u为单调递增函数,易验证 x v    8 亦是单调递增函数,故函数 x x y     8 6 3 也是单调递增函数。而此函数的定义域为 ] 8 , 2 [ 。

     当 2   x 时, y 取得最小值 10  。当 8  x 时, y 取得最大值 30 。

     故而原函数的值域为 ] 30 , 10 [ 。

     十、利用导数求函数的值域(若函数 f 在(a、b)内可导,可以利用导数求得 f 在(a、b)内的极值,然后再计算 f 在 a,b 点的极限值。从而求得 f 的值域)

     求函数 x x x f 3 ) (3  在 ) 1 , 5 ( 内的值域。

     分析:显然 f 在 ) 3 , 5 ( 可导,且 3 3 ) (2   x x f 。由 0 ) (  xf 得 f 的极值点为1 , 1    x x 。

     , 2 ) 1 (   f 2 ) 0 1 (    f 。

     140 ) 0 5 (    f 。

     所以,函数 f 的值域为 ) 140 , 2 ( 。

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