函数的12种解法.docx

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函数的12种解法

高中数学：

函数的12种求法

学习方法,函数,高中数学

一．观察法

通过对函数定义域、性质的观察，结合函数的解析式，求得函数的值域。

例1求函数y=3+√（2－3x）的值域。

点拨：

根据算术平方根的性质，先求出√（2－3x）的值域。

解：

由算术平方根的性质，知√（2－3x）≥0，

故3+√（2－3x）≥3。

∴函数的知域为.

点评：

算术xx具有双重非负性，即：

（1）被开方数的非负性，

（2）值的非负性。

本题通过直接观察算术平方根的性质而获解，这种方法对于一类函数的值域的求法，简捷明了，不失为一种巧法。

练习：

求函数y=[x]（0≤x≤5）的值域。

（

答案：

值域为：

｛0，1，2，3，4，5｝）

二．反函数法

当函数的反函数存在时，则其反函数的定义域就是原函数的值域。

例2求函数y=（x+1）/（x+2）的值域。

点拨：

先求出原函数的反函数，再求出其定义域。

解：

显然函数y=（x+1）/（x+2）的反函数为:

x=（1－2y）/（y－1）,其定义域为y≠1的实数,故函数y的值域为｛y∣y≠1,y∈R｝。

点评：

利用反函数法求原函数的定义域的前提条件是原函数存在反函数。

这种方法体现逆向思维的思想，是数学解题的重要方法之一。

练习：

求函数y=（10x+10-x）/（10x－10-x）的值域。

（

答案：

函数的值域为｛y∣y<－1或y>1｝）三．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,可以利用配方法求函数值域例3：

求函数y=√（－x2+x+2）的值域。

点拨：

将被开方数配方成完全平方数，利用二次函数的最值求。

解：

由－x2+x+2≥0,可知函数的定义域为x∈[－1，2]。

此时－x2+x+2=－（x－）2＋∈[0，

∴0≤√－x2+x+2≤函数的值域是

点评：

求函数的值域不但要重视对应关系的应用,而且要特别注意定义域对值域的制约作用。

配方法是数学的一种重要的思想方法。

练习：

求函数y=2x－5＋√15－4x的值域.（

答案:

值域为{y∣y≤3}）

四．判别式法

若可化为关于某变量的二次方程的分式函数或无理函数,可用判别式法求函数的值域。

例4求函数y=（2x2－2x+3）/（x2－x+1）的值域。

点拨：

将原函数转化为自变量的二次方程，应用二次方程根的判别式，从而确定出原函数的值域。

解：

将上式化为（y－2）x2－（y－2）x+（y-3）=0

（＊）

当y≠2时,由Δ=（y－2）2－4（y－2）x+（y－3）≥0，解得：

2＜x≤

当y=2时,方程（＊）无解。

∴函数的值域为2＜y≤。

点评：

把函数关系化为二次方程F（x,y）=0，由于方程有实数解，故其判别式为非负数，可求得函数的值域。

常适应于形如y=（ax2+bx+c）/（dx2+ex+f）及y=ax+b±√（cx2+dx+e）的函数。

练习：

求函数y=1/（2x2－3x+1）的值域。

（

答案：

值域为y≤－8或y>0）。

五．最值法对于闭区间[a,b]上的连续函数y=f（x）,可求出y=f（x）在区间[a,b]内的极值,并与边界值f（a）.f（b）作比较,求出函数的最值,可得到函数y的值域。

例5已知（2x2-x-3）/（3x2+x+1）≤0,且满足x+y=1,求函数z=xy+3x的值域。

点拨：

根据已知条件求出自变量x的取值范围，将目标函数消元、配方，可求出函数的值域。

解：

∵3x2+x+1＞0，上述分式不等式与不等式2x2-x-3≤0同解，解之得－1≤x≤，又x+y=1，将y=1-x代入z=xy+3x中，得z=-x2+4x（-1≤x≤

∴z=-（x-2）2+4且x∈函数z在区间上连续，故只需比较边界的大小。

当x=-1时，z=－5；当时，。

∴函数z的值域为｛z∣－5≤z≤｝。

点评：

本题是将函数的值域问题转化为函数的最值。

对开区间，若存在最值，也可通过求出最值而获得函数的值域。

练习：

若√x为实数，则函数y=x2+3x-5的值域为

（）

A．（－∞，＋∞）

B．[－7，＋∞]

C．[0，＋∞）

D．[－5，＋∞）

（

答案：

D）。

六．图象法

通过观察函数的图象，运用数形结合的方法得到函数的值域。

例6求函数y=∣x+1∣+√（x-2）2的值域。

点拨：

根据绝对值的意义，去掉符号后转化为分段函数，作出其图象。

解：

原函数化为－2x+1（x≤1）

y=3（-12）

它的图象如图所示。

显然函数值y≥3,所以，函数值域[3，＋∞]。

点评：

分段函数应注意函数的端点。

利用函数的图象

求函数的值域，体现数形结合的思想。

是解决问题的重要方法。

求函数值域的方法较多，还适应通过不等式法、函数的单调性、换元法等方法求函数的值域。

七．单调法

利用函数在给定的区间上的单调递增或单调递减求值域。

例1求函数y=4x－√1-3x（x≤的值域。

点拨：

由已知的函数是复合函数，即g（x）=

－√1-3x,y=f（x）+g（x），其定义域为x≤，在此区间内分别讨论函数的增减性，从而确定函数的值域。

解：

设f（x）=4x,g（x）=－√1-3x,（x≤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≤上也为增函数，而且y≤因此，所求的函数值域为｛y|y≤｝。

点评：

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｝）

八．换元法

以新变量代替函数式中的某些量，使函数转化为以新变量为自变量的函数形式，进而求出值域。

例2求函数y=x-3+√2x+1的值域。

点拨：

通过换元将原函数转化为某个变量的二次函数，利用二次函数的最值，确定原函数的值域。

解：

设t=√2x+1（t≥0）,则。

于是≥

所以，原函数的值域为｛y|y≥－｝。

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≤－｝

九．构造法

根据函数的结构特征，赋予几何图形，数形结合。

例3求函数y=√x2+4x+5+√x2-4x+8的值域。

点拨：

将原函数变形，构造平面图形，由几何知识，确定出函数的值域。

解：

原函数变形为f（x）=√（x+2）2+1+√（2-x）2+22

作一个长为

4、宽为3的矩形ABCD，再切割成12个单位

正方形。

设HK=x,则ek=2-x,KF=2+x,AK=√（2-x）2+22,

KC=√（x+2）2+1。

由三角形三边关系知，AK+KC≥AC=5。

当

A、K、C三点共

线时取等号。

∴原函数的知域为｛y|y≥5｝。

点评：

对于形如函数y=√x2+a

±√（c-x）2+b（a,b,c均为正数），均可通过构造几何图形，由几何的性质，直观明了、方便简捷。

这是数形结合思想的体现。

练习：

求函数y=√x2+9+√（5-x）2+4的值域。

（

答案：

｛y|y≥5√2｝）

十．比例法

对于一类含条件的函数的值域的求法，可将条件转化为比例式，代入目标函数，进而求出原函数的值域。

例4已知x,y∈R，且3x-4y-5=0,求函数z=x2+y2的值域。

点拨：

将条件方程3x-4y-5=0转化为比例式，设置参数，代入原函数。

解：

由3x-4y-5=0变形得，（x3）/4=（y-1）/3=k（k为参数）

∴x=3+4k,y=1+3k,

∴z=x2+y2=（3+4k）2+（14+3k）2=（5k+3）2+1。

当k=－时，－时，zmin=1。

函数的值域为｛z|z≥1｝.

点评：

本题是多元函数关系，一般含有约束条件，将条件转化为比例式，通过设参数，可将原函数转化为单函数的形式，这种解题方法体现诸多思想方法，具有一定的创新意识。

练习：

已知x,y∈R，且满足4x-y=0,求函数f（x,y）=2x2-y的值域。

（

答案：

｛f（x,y）|f（x,y）≥1｝）

十一．利用多项式的除法

例5求函数y=（3x+2）/（x+1）的值域。

点拨：

将原分式函数，利用长除法转化为一个整式与一个分式之和。

解：

y=（3x+2）/（x+1）=3－1/（x+1）。

∵1/（x+1）≠0，故y≠3。

∴函数y的值域为y≠3的一切实数。

点评：

对于形如y=（ax+b）/（cx+d）的形式的函数均可利用这种方法。

练习：

求函数y=（x2-1）/（x-1）（x≠1）的值域。

（

答案：

y≠2）

十二．不等式法

例6求函数Y=3x/（3x+1）的值域。

点拨：

先求出原函数的反函数，根据自变量的取值范围，构造不等式。

解：

易求得原函数的反函数为y=log3[x/（1-x）],

由对数函数的定义知x/（1-x）＞0

1-x≠0

解得，0＜x<1。

∴函数的值域（0，1）。

点评：

考查函数自变量的取值范围构造不等式（组）或构造重要不等式，求出函数定义域，进而求值域。

不等式法是重要的解题工具，它的应用非常广泛。

是数学解题的方法之一。

以下供练习选用：

求下列函数的值域

1．Y=√（15－4x）+2x-5；（｛y|y≤3｝）

2．Y=2x/（2x－1）。

（y>1或y<0）

注意变量哦

xx4X