22函数的定义域与值域Word文档格式.docx
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(4)基本不等式法,(5)换元法;
(6)分离常数法;
(7)判别式法;
(8)单调性法,(9)有界性法;
(10)导数法.
需要指出的是,定义域或值域的结果必须写成区间或集合的形式.
题型归纳及思路提示
题型13函数定义域的求解
思路提示
对求函数定义域问题的思路是:
(1)先列出使式子有意义的不等式或不等式组;
(2)解不等式组;
(3)将解集写成集合或区间的形式.
二、给出函数解析式求解定义域
例2.10函数的定义域为().
A.(-4,-1)B.(-4,1)C.(-1,1)D.(-1,1]
分析本题考查对数、分式根式有关的函数定义域的求解
解析得,故选C
变式1函数的定义域为()
A.(0,1)B[0,1)C.(0,1]D[0,1]
变式2求函数的定义域.
三、抽象函数定义域
已知的定义域求的定义域,或已知的定义域求的定义域,或已知的定义域求的定义域.
解题时注意:
(1)定义域是指自变量的取值范围;
(2)在同一对应法则∫的作用下括号内式子的范围相同.
例2.11
(1)已知函数的定义域为(0,1)求的定义域
(2)已知函数的定义域为(2,4)求的定义域
(3)已知函数的定义域为(1,2)求的定义域.
分析已知函数的定义域为D,求函数的定又域,只需;
已知函数的定义域,求函数了的定义域,只需,即求的值域.
解析
(1)的定义域为(0,1),即0<
x<
1.故,所以且≠0,所以的定义域为
(2)的定义域为(2,4).即2<
4.所以4<
<
16,故的定义域为(4,16);
(3)因为的定义域为(1,2)即1<<2,所以1<<4,故需1<+1<4.所以0<<,故的定义域为
评注定义域是对自变量而言的,如的定义域为(1,2)指的是x的范围而非的范围.
变式1已知函数的定义域是[0,1],求的定义域.
变式2设,则的定义域为()
A(-4,0)U(0,4)BC.D
三、实际问题中函数定义域的求解
例2.12如图2-3所示,用长为1的铁丝弯成下部为矩形上部为半圆形的框架,若半圆半径为x,求此框架围成的面积y与x的函数式y=,并写出其定义域.
分析在求实际问题函数的定义域时,应注意根据实际意义再限制,从而得到实际问题函数的定义城.
解析由题意:
于是,因此,化简即为
又根据实际应有,得,即所求函数的定义域为
评注求实际问题函数的定义域时,除考虑函数的解析式有意义外、还要考虑使实际问题有意义,如本题中要根据各种度量的存在性来确定函数的定义域
题型14函数定义域的应用
思路提示对函数定义域的应用,是逆向思维问题,常常转化为恒成立问题求解,必要时对参数进行分类讨论.
例2.13若函数的定义域为R,则实数a的取值范围为_____.
分析函数的定义域为R,即≥0在R上恒成立,再利用指数函数的单调性求解
解析由题意知≥0在R上恒成立,所以,即有恒成立,其等价于△=,
则实数的取值范围为[―1,0]
变式1若函数的定义域是R,求则实数a的取值范围是()
A.B.C.D.
变式2函数的定义域是R,求a的取值范围.
变式3若函数的定义域为R,求实数a的取值范围.
题型15函数值域的求解
思路提示函数值域的求法主要有以下几种
(1)观察法:
根据最基本函数值域(如≥0,及函数的图像、性质、简单的计算、推理,凭观察能直接得到些简单的复合函数的值域.
(2)配方法:
对于形如的值域问题可充分利用二次函数可配方的特点,结合二次函数的定义城求出函数的值域.
(3)图像法:
根据所给数学式子的特征,构造合适的几何模型.
(4)基本不等式法:
注意使用基本不等式的条件,即一正、二定、三相等.
(5)换元法:
分为三角换元法与代数换元法,对于形的值城,可通过换元将原函数转化为二次型函数.
(6)分离常数法:
对某些齐次分式型的函数进行常数化处理,使函数解析式简化内便于分析.
(7)判别式法:
把函数解析式化为关于x的―元二次方程,利用一元二次方程的判别式求值域,一般地,形如,或的函数值域问题可运用判别式法(注意x的取值范围必须为实数集R).
(8)单调性法:
先确定函数在定义域(或它的子集)内的单调性,再求出值域.对于形如或的函数,当ac>
0时可利用单调性法.
(9)有界性法:
充分利用三角函数或一些代数表达式的有界性,求出值域.因为常出现反解出y的表达式的过程,故又常称此为反解有界性法.
(10)导数法:
先利用导数求出函数的极大值和极小值,再确定最大(小)值,从而求出函数的值域.
一观察法
例2.14求函数的值域.
分析由观察法直接得到函数的值域.
解析因为,所以函数的值域为.
变式1函数的值域是.
变式2函数的值域是.
二配方法
例2.15求函数的值域.
分析对于根式中的二次函数,利用配方法求解.
解析由,得.
.
变式1求函数的值域.
变式2求的值域.
变式3设函数的定义域为D,若所有点构成一个正方形区域,则a的值为().
A-2B-4C-8D不能确定
三图像法(数形结合)
例2.16求函数的值域.
分析由函数表达式易联想到两点间距离公式,可将其转化为动点与两定点的距离之和.
解析如图2-4所示,,所示动点P(x,1)到两定点A(-1,0)和B(1,0)的距离之和,作点B(1,0)关于直线y=1的对称点,连接
B¹
A交y=1于点P¹
(0,1),此时AB¹
的长即为PA与PB的长之和的最小值,点P¹
(0,1)到A,B两点的距离之和为,故函数的值域为[,+∞﹚.
评注本题中也可看着动点P(x,0)与两定点A¹
(-1,1),B¹
(1,1)的距离之和,同理利用数形结合思想,|PA¹
|+|PB¹
|,则|PA¹
|的最小值为.
变式1求函数y=|x+1|+|x-2|的值域.
变式2函数的值域是().
ABCD
变式3函数的值域是().
AB
CD
四基本不等式法
例2.17已知x>
2,求函数的值域.
解析令,则,
(当且仅当,即t=2,x=3时取等号).故函数的值域为.
变式1求函数的值域.
五、换元法(代数换元与三角换元)
【例2.18】求函数的值域.
解析令,则,得.因为函数的对称轴,所以函数在区间上单调递增,所以值域为.故函数的值域为.
变式1:
求函数的值域.
变式2:
6、分离常数法
【例2.19】求的值域.
分析本例中的函数是关于的齐次分式,故可以考虑使用分离常数法加以求解.
解析由题意得,因为,所以.
,故值域为.
7、判别式法
【例2.20】求函数的值域.
解析因为恒成立,所以函数的定义域为R.
原式可化为.整理得.若,即,即;
若,因为,即有,所以,解得且.综上所述,函数的值域为.
已知函数的值域为,求的值.
已知函数的定义域为R,值域为,求的值.
8、单调性法
【例2.21】求函数的值域.
解析由函数的定义域为,且函数在区间上单调递增.当时,,所以函数的值域为.
函数的值域是_______________.
变式3:
变式4:
9、有界性法
【例2.22】求函数的值域.
解析解法一(有界性法):
由题意可得,即有,由,可知,故,可得,因此所求函数的值域为.
解法二(分离常数法):
,由,可知,故,因此函数的值域为.
已知函数,求函数的值域.
已知函数,若有,则的取值范围为()
【例2.23】已知,求函数的值域.
解析由,得,且,故.得或.又,,则.故.因此函数的值域为.
评注本题也可以用数形结合思想求解,设,则的几何意义为点与点所确定直线的斜率,其中为单位圆在轴左侧部分.
已知,求函数的值域.
10、导数法
【例2.24】求函数的值域.
解析由,得.由表看出,的最大值的最小值,故的值域为.
评注对于三次函数以及复杂的函数求值域一般都用导数法求解,此类解法在第三章导数中有更为系统的介绍.
若函数在区间及上都是增函数,而在上是减函数,求此函数在上的值域.
最有效训练题5(限时45分钟)
1.已知,则下列函数中定义域和值域都可能是R的是()
2.若函数的定义域为R,则实数的取值范围是()
3.定义域为R是函数的值域为,则函数的值域是()
4.函数的值域是()
5.设函数,,则的值域是()
6.对任意两实数,定义运算“*”如下:
,函数的值域为()
7.函数的定义域是________________.
8.函数的值域为________________.
9.若函数的值域为,则函数的值域是____________.
10.已知函数,定义域为,值域为,则的取值范围是_________________.
11.求下列函数的定义域.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7)已知函数的定义域是,求的定义域;
(8)已知函数的定义域为,求的定义域.
12.求下列函数的值域.
(7);
(8).