徐孝慧
對(duì)于步入高一,剛學(xué)過(guò)函數(shù)的概念、定義域、值域的學(xué)生來(lái)說(shuō),遇到解函數(shù)值域問(wèn)題時(shí),方法經(jīng)常會(huì)亂套.下面我就對(duì)這類(lèi)學(xué)生闡述幾種常見(jiàn)的求函數(shù)值域的方法.
題目 求函數(shù)y=1[]x2+x+1的值域.
問(wèn)題轉(zhuǎn)化成:求函數(shù)y=x2+x+1的值域.
1.圖像法
分析 這是一個(gè)一元二次函數(shù),要求它的值域,可以先畫(huà)出它的圖像,根據(jù)圖像寫(xiě)出它的值域,這也是求值域的一種方法,稱(chēng)圖像法.
2.配方法
同時(shí),要畫(huà)一元二次函數(shù)的圖像,一般要找對(duì)稱(chēng)軸,當(dāng)然也就要對(duì)函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行配方,這里表達(dá)式y(tǒng)=x2+x+1可以配成x+1[]22+3[]4,從而直接可以看出y≥3[]4,直接得到原函數(shù)的值域.這種通過(guò)配方求得函數(shù)值域的方法,我們稱(chēng)為配方法.
所以,函數(shù)y=x2+x+1的值域?yàn)閥y≥3[]4.
注 在用配方法求函數(shù)值域的時(shí)候一定要注意等號(hào)成立的條件.例如:對(duì)于y=x2+1[]x2的配方,它既可以配成x-1[]x2+2,也可以配成x+1[]x2-2,但答案只有一個(gè).
得到了函數(shù)y=x2+x+1的值域,并沒(méi)有解決我們例1的問(wèn)題,還要進(jìn)一步的去計(jì)算,去求倒數(shù).
3.不等式法
.
利用不等式去求y的范圍,從而得到函數(shù)的值域,這樣的方法也就稱(chēng)為不等式法.
以上是通過(guò)先求我們熟悉的一元二次函數(shù)的值域,再求原函數(shù)的值域,那么,我們能不能直接去求該函數(shù)的值域呢?
4.判別式法
從函數(shù)本身出發(fā),這是一個(gè)分式表達(dá)式,并且該函數(shù)的定義域是一切實(shí)數(shù),也就是說(shuō),對(duì)于任意的x,此表達(dá)式都有意義.如果我們把x看成是自變量,y看成參數(shù),并把分式等式化成我們熟悉的整式方程,則會(huì)得到一個(gè)關(guān)于x的方程yx2+yx+(y-1)=0,并且方程有根.
解 由y=1[]x2+x+1可化成yx2+yx+(y-1)=0,
由于函數(shù)的定義域?yàn)镽,所以
注 此方法使用的前提條件比較苛刻,有一定的局限性,原函數(shù)的定義域必須是一切實(shí)數(shù),否則該方法就不可用.所以一般情況下,我們不提倡用此方法.
求函數(shù)y=x-1[]x+2的值域.
分析 這函數(shù)仍然是一個(gè)分式的形式,但和例1又有所區(qū)別,它的分子分母都含有x,都是變化的,那么能不能化成和例1形式接近的表達(dá)式呢?
5.分離常數(shù)法,又名中間變量求值域法
解 將分式的分子變成常數(shù):
所以所求函數(shù)的值域?yàn)閧y|y≠1}.
如果沒(méi)有例1的提示,僅僅看這個(gè)分式,從表達(dá)式上看,可以把y看成是x的函數(shù),表達(dá)式有意義的x的集合就是函數(shù)的定義域;我們也可以把x看成是y的函數(shù),則使表達(dá)式有意義的y的集合就是函數(shù)x=g(y)的定義域,也就是函數(shù)y=f(x)的值域.從而有求y范圍的另一種方法:
6.反表示法
注 ①在本題中未提及函數(shù)的定義域,所以函數(shù)的定義域?yàn)槭沟帽磉_(dá)式有意義的x的集合.若對(duì)題中的x加上范圍,如x≥-4,則只要解不等式2y+1[]1-y≥-4即可.
②有些時(shí)候要從原表達(dá)式中解出x比較困難,并且還要解關(guān)于y的不等式,計(jì)算量會(huì)比較大,容易出錯(cuò),需要我們有足夠的耐心.