函数定义域、值域求法总结

日期:查看:108

函数定义域、值域求法总结


一、定义域是函数y=f(x)中的自变量x的范围。


求函数的定义域需要从这几个方面入手:


(1)分母不为零 【更多免费素材,微信lbgzkf1】


(2)偶次根式的被开方数非负。


(3)对数中的真数部分大于0。


(4)指数、对数的底数大于0,且不等于1


(5)y=tanx中x≠kπ+π/2;y=cotx中x≠kπ等等。


( 6 )中x


二、值域是函数y=f(x)中y的取值范围。


常用的求值域的方法: (1)直接法 (2)图象法(数形结合) (3)函数单调性法


(4)配方法 (5)换元法 (包括三角换元) (6)反函数法(逆求法)


(7)分离常数法 (8)判别式法 (9)复合函数法


(10)不等式法 (11)平方法等等


这些解题思想与方法贯穿了高中数学的始终。


三、典例解析


1、定义域问题


例1 求下列函数的定义域:


① ;② ;③


解:①∵x-2=0,即x=2时,分式无意义,


而时,分式有意义,∴这个函数的定义域是.


②∵3x+2<0,即x<-时,根式无意义,


而,即时,根式才有意义,


∴这个函数的定义域是{|}.


③∵当,即且时,根式和分式 同时有意义,


∴这个函数的定义域是{|且}


另解:要使函数有意义,必须:


例2 求下列函数的定义域:


① ②


③ ④


⑤


解:①要使函数有意义,必须: 即:


∴函数的定义域为: []


②要使函数有意义,必须:



∴定义域为:{ x|}


③要使函数有意义,必须:


∴函数的定义域为:


④要使函数有意义,必须:


∴定义域为:


⑤要使函数有意义,必须:


即 x< 或 x> ∴定义域为:


例3 若函数的定义域是R,求实数a 的取值范围


解:∵定义域是R,∴


∴


例4 若函数的定义域为[1,1],求函数的定义域


解:要使函数有意义,必须:



∴函数的定义域为:


例5 已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(2x-1)的定义域。


分析:法则f要求自变量在[-1,1]内取值,则法则作用在2x-1上必也要求2x-1在 [-1,1]内取值,即-1≤2x-1≤1,解出x的取值范围就是复合函数的定义域;或者从位置上思考f(2x-1)中2x-1与f(x)中的x位置相同,范围也应一样,∴-1≤2x-1≤1,解出x的取值范围就是复合函数的定义域。


(注意:f(x)中的x与f(2x-1)中的x不是同一个x,即它们意义不同。)


解:∵f(x)的定义域为[-1,1],


∴-1≤2x-1≤1,解之0≤x≤1,


∴f(2x-1)的定义域为[0,1]。


例6已知已知f(x)的定义域为[-1,1],求f(x2)的定义域。


答案:-1≤x2≤1 x2≤1-1≤x≤1



练习:设的定义域是[3,],求函数的定义域


解:要使函数有意义,必须: 得:


∵ ≥0 ∴


∴ 函数的定域义为:


例7已知f(2x-1)的定义域为[0,1],求f(x)的定义域


因为2x-1是R上的单调递增函数,因此由2x-1, x∈[0,1]求得的值域[-1,1]是f(x)的定义域。


已知f(3x-1)的定义域为[-1,2),求f(2x+1)的定义域。)


(提示:定义域是自变量x的取值范围)


练习:


已知f(x2)的定义域为[-1,1],求f(x)的定义域


若的定义域是,则函数的定义域是(  )


A.BC.D.【更多免费素材,微信lbgzkf1 】


已知函数的定义域为A,函数的定义域为B,则(  )


A.B.BC.D.




2、求值域问题【更多免费素材,微信lbgzkf1】


利用常见函数的值域来求(直接法)


一次函数y=ax+b(a0)的定义域为R,值域为R;


反比例函数的定义域为{x|x0},值域为{y|y0};


二次函数的定义域为R,


当a>0时,值域为{};当a<0时,值域为{}.


例1 求下列函数的值域


① y=3x+2(-1x1) ②


③ (记住图像)


解:①∵-1x1,∴-33x3,


∴-13x+25,即-1y5,∴值域是[-1,5]


②略


3933825255270③ 当x>0,∴=,


当x<0时,=-


∴值域是[2,+).(此法也称为配方法)


函数的图像为:


二次函数在区间上的值域(最值):


例2 求下列函数的最大值、最小值与值域:


①; ②;


③; ④;


解:∵,∴顶点为(2,-3),顶点横坐标为2.


①∵抛物线的开口向上,函数的定义域R,


4667250205740∴x=2时,ymin=-3 ,无最大值;函数的值域是{y|y-3 }.


②∵顶点横坐标2[3,4],


当x=3时,y= -2;x=4时,y=1;


∴在[3,4]上,=-2,=1;值域为[-2,1].


③∵顶点横坐标2 [0,1],当x=0时,y=1;x=1时,y=-2,


∴在[0,1]上,=-2,=1;值域为[-2,1].


④∵顶点横坐标2 [0,5],当x=0时,y=1;x=2时,y=-3, x=5时,y=6,


∴在[0,1]上,=-3,=6;值域为[-3,6].


注:对于二次函数,


⑴若定义域为R时,


①当a>0时,则当时,其最小值;


②当a<0时,则当时,其最大值.


⑵若定义域为x [a,b],则应首先判定其顶点横坐标x0是否属于区间[a,b].


①若[a,b],则是函数的最小值(a>0)时或最大值(a<0)时,


再比较的大小决定函数的最大(小)值.


②若[a,b],则[a,b]是在的单调区间内,只需比较的大小即可决定函数的最大(小)值.


注:①若给定区间不是闭区间,则可能得不到最大(小)值;


②当顶点横坐标是字母时,则应根据其对应区间特别是区间两端点的位置关系进行讨论.


练习:1、求函数y=3+√(2-3x)的值域


解:由算术平方根的性质,知√(2-3x)≥0,


   故3+√(2-3x)≥3。


   ∴函数的值域为  .


2、求函数 的值域


解: 对称轴



例3 求函数y=4x-√1-3x(x≤1/3)的值域。


  解:法一:(单调性法)设f(x)=4x,g(x)= -√1-3x ,(x≤1/3),易知它们在定义域内为增函数,从而y=f(x)+g(x)= 4x-√1-3x


在定义域为x≤1/3上也为增函数,而且y≤f(1/3)+g(1/3)=4/3,因此,


所求的函数值域为{y|y≤4/3}。


  小结:利用单调性求函数的值域,是在函数给定的区间上,或求出函数隐含的区间,结合函数的增减性,求出其函数在区间端点的函数值,进而可确定函数的值域。


练习:求函数y=3+√4-x  的值域。(答案:{y|y≥3})


法二:换元法(下题讲)


例4 求函数 的值域


解:(换元法)设,则



   点评:将无理函数或二次型的函数转化为二次函数,通过求出二次函数的最值,从而确定出原函数的值域。这种解题的方法体现换元、化归的思想方法。它的应用十分广泛。


练习:求函数y=√x-1 –x的值域。(答案:{y|y≤-3/4}


例5 (选)求函数 的值域


解:(平方法)函数定义域为:



例6 (选不要求)求函数的值域


解:(三角换元法) 设



小结:(1)若题目中含有,则可设



(2)若题目中含有则可设,其中


(3)若题目中含有,则可设,其中


(4)若题目中含有,则可设,其中


(5)若题目中含有,则可设


其中


4046220187960

-1

0

1

3

4

-4

x

y

-1

0

1

3

4

-4

x

y


例7 求 的值域


解法一:(图象法)可化为 如图,


观察得值域


1257300299085解法二:(零点法)画数轴 利用可得。


57912088900

-1

0

3

-1

0

3


111252074295

102870099060



解法三:(选)(不等式法)


同样可得值域


练习:的值域呢? ()(三种方法均可)


例8 求函数 的值域


解:(换元法)设 ,则 原函数可化为


4667250750570

1

0

x

y

1

0

x

y


例9求函数 的值域


解:(换元法)令,则


由指数函数的单调性知,原函数的值域为


例10 求函数 的值域


解:(图象法)如图,值域为


例11 求函数 的值域


解法一:(逆求法)


解法二:(分离常数法)由 ,可得值域


小结:已知分式函数,如果在其自然定义域(代数式自身对变量的要求)内,值域为;如果是条件定义域(对自变量有附加条件),采用部分分式法将原函数化为,用复合函数法来求值域。


例12 求函数 的值域


4267200495300

0【更多免费素材,微信lbgzkf1 】

1

1

0【更多免费素材,微信lbgzkf1 】

1

1

解法一:(逆求法)


小结:如果自变量或含有自变量的整体有确定的范围,可采用逆求法。


解法二:(换元法)设 ,


则




4067175156210

0

1

0

1

练习:y=;(y∈(-1,1)).


例13 函数 的值域


解法一:(逆求法)



3743960293370

2

2

解法二:(换元法)设 ,410400576835395668545720则



解法三:(判别式法)原函数可化为


时 不成立


时,



综合1)、2)值域


解法四:(三角换元法)设,则



原函数的值域为


354330099060

1

0

1

0

例14 求函数的值域


365760099060

5

5

解法一:(判别式法)化为


1)时,不成立


2)时,得【更多免费素材,微信lbgzkf1】




综合1)、2)值域


解法二:(复合函数法)令,则



所以,值域


例15 函数的值域


解法一:(判别式法)原式可化为 【更多免费素材,微 信lbgzkf1】



解法二:(不等式法)1)当时,


时,


综合1)2)知,原函数值域为


例16 (选) 求函数的值域


解法一:(判别式法)原式可化为



解法二:(不等式法)原函数可化为


当且仅当时取等号,故值域为


例17 (选) 求函数的值域


解:(换元法)令 ,则原函数可化为。。。


小结:已知分式函数 ,如果在其自然定义域内可采用判别式法求值域;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


(选)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最小值;如果不满足用基本不等式的条件,转化为利用函数的单调性去解。


练习:


1 、;


解:∵x0,,∴y11.


另外,此题利用基本不等式解更简捷:(或利用对勾函数图像法)


2 、


0<y5.


3 、求函数的值域


①; ②


解:①令0,则,


原式可化为,


∵u0,∴y,∴函数的值域是(-,].


②解:令 t=4x0 得 0x4


在此区间内 (4x)=4 ,(4x) =0


∴函数的值域是{ y| 0y2}


4、求函数y=|x+1|+|x-2|的值域.


解法1:将函数化为分段函数形式:,画出它的图象(下图),由图象可知,函数的值域是{y|y3}.


解法2:∵函数y=|x+1|+|x-2|表示数轴上的动点x到两定点-1,2的距离之和,∴易见y的最小值是3,∴函数的值域是[3,+]. 如图



5、求函数的值域


解:设 则 t0 x=1


代入得


∵t0 ∴y4


6、(选)求函数的值域


方法一:去分母得 (y1)+(y+5)x6y6=0 ①


当 y1时 ∵xR ∴△=(y+5)+4(y1)×6(y+1)0


由此得 (5y+1)0


检验 (有一个根时需验证)时 (代入①求根)


∵2 定义域 { x| x2且 x3} ∴


再检验 y=1 代入①求得 x=2 ∴y1


综上所述,函数的值域为 { y| y1且 y}


方法二:把已知函数化为函数 (x2)


由此可得 y1,∵ x=2时即 ∴函数的值域为 { y| y1且 y}


(阅读全部图文内容,您需要先登录!)


推荐阅读
扫码登录

客服微信:lbgzkf1

笔杆子文库客服微信

客服咨询

《笔杆子文库》微信端

笔杆子文库微信端

微信端
返回顶部