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 )
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
解:①∵x-2=0,即x=2时,分式
而
②∵3x+2<0,即x<-
而
∴这个函数的定义域是{
③∵当
∴这个函数的定义域是{
另解:要使函数有意义,必须:
例2 求下列函数的定义域:
①
③
⑤
解:①要使函数有意义,必须:
∴函数
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<
例3 若函数
解:∵定义域是R,∴
∴
例4 若函数
解:要使函数有意义,必须:
∴函数
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
练习:设
解:要使函数有意义,必须:
∵
∴ 函数
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
A.
已知函数
A.
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(a
反比例函数
二次函数
当a>0时,值域为{
例1 求下列函数的值域
① y=3x+2(-1
③
解:①∵-1
∴-1
②略
当x<0时,
∴值域是
函数
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
③
解:∵
①∵抛物线的开口向上,函数的定义域R,
②∵顶点横坐标2
当x=3时,y= -2;x=4时,y=1;
∴在[3,4]上,
③∵顶点横坐标2
∴在[0,1]上,
④∵顶点横坐标2
∴在[0,1]上,
注:对于二次函数
⑴若定义域为R时,
①当a>0时,则当
②当a<0时,则当
⑵若定义域为x
①若
再比较
②若
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
解:
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
解:(换元法)设
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
解:(平方法)函数定义域为:
例6 (选不要求)求函数
解:(三角换元法)
小结:(1)若题目中含有
(2)若题目中含有
(3)若题目中含有
(4)若题目中含有
(5)若题目中含有
其中
-1 0 1 3 4 -4 x y -1 0 1 3 4 -4 x y
例7 求
解法一:(图象法)可化为
观察得值域
-1 0 3 -1 0 3
解法三:(选)(不等式法)
练习:
例8 求函数
解:(换元法)设
1 0 x y 1 0 x y
例9求函数
解:(换元法)令
由指数函数的单调性知,原函数的值域为
例10 求函数
解:(图象法)如图,值域为
例11 求函数
解法一:(逆求法)
解法二:(分离常数法)由
小结:已知分式函数
例12 求函数
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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
0 1 0 1
例13 函数
解法一:(逆求法)
2 2
解法三:(判别式法)原函数可化为
综合1)、2)值域
解法四:(三角换元法)
1 0 1 0
5 5
1)
2)
综合1)、2)值域
解法二:(复合函数法)令
例15 函数
解法一:(判别式法)原式可化为
解法二:(不等式法)1)当
综合1)2)知,原函数值域为
例16 (选) 求函数
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
例17 (选) 求函数
解:(换元法)令
小结:已知分式函数
(选)
练习:
1 、
解:∵x
另外,此题利用基本不等式解更简捷:
2 、
0<y
3 、求函数的值域
①
解:①令
原式可化为
∵u
②解:令 t=4x
在此区间内 (4x
∴函数
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:
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,+
5、求函数
解:设
代入得
∵t
6、(选)求函数
方法一:去分母得 (y1)
当 y1时 ∵xR ∴△=(y+5)
由此得 (5y+1)
检验
∵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
方法二:把已知函数化为函数
由此可得 y1,∵ x=2时
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