趙桂英
摘要:本文論述了值域的求法:函數(shù)單調(diào)性法、換元法,分離常數(shù)法,配方法、重要不等式。近幾年的高考數(shù)學(xué)中雖不直接對函數(shù)值域進(jìn)行單獨(dú)考查,但在一些恒成立、求參數(shù)范圍等的題目中頻繁涉及。本人以為回歸課本,掌握基礎(chǔ),是解決此類問題的最佳途徑,故根據(jù)本人在教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了將函數(shù)求值域題型技巧。
關(guān)鍵詞:函數(shù);值域;求值域方法
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)12-0263-01
近幾年的高考數(shù)學(xué)中雖不直接對函數(shù)值域進(jìn)行單獨(dú)考查,但在一些恒成立、求參數(shù)范圍等的題目中頻繁涉及。本人以為回歸課本,掌握基礎(chǔ),是解決此類問題的最佳途徑,故根據(jù)本人在教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn),試將函數(shù)求值域題型技巧總結(jié)如下。
一、函數(shù)單調(diào)性法
【例1】函數(shù)y=+的值域。
【解析】先求定義域?yàn)椋?∞,0)∪[4,+∞)兩個(gè)根號內(nèi)的函數(shù)在(-∞,0]上都為減函數(shù),所以y≥2,在[4,+∞)上都為增函數(shù),所以y≥2所以函數(shù)值域?yàn)閇2,+∞).
點(diǎn)評:函數(shù)求值域高考中首選單調(diào)性,一般的我們要從函數(shù)形式求導(dǎo)數(shù)或直接求單調(diào)性而去求解值域。
【變式1】已知g(θ)=5θ-10sinθ,θ∈(0,π),試求當(dāng)角q的余弦值為何值時(shí),函數(shù)取最小值?
【解析】g(θ)=5-10sinθ,當(dāng)g(θ)<0,cosθ>,
g(θ)在θ∈(0,)上為減函數(shù);當(dāng)g(θ)>0,cosθ<,
g(θ)在θ∈(,0)上為增函數(shù),當(dāng)θ=時(shí),取到最小值。
二、配方法
【例2】(2013年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試重慶數(shù)學(xué)(理)試題(含答案)),y=(-6≤a≤3)的最大值為()。
A.9 B. C.3D.
【解法1】Qy=3==,又-6≤a≤3,∴當(dāng)a=-時(shí),ymax=。
【解法2】本題考查函數(shù)的最值以及基本不等式的應(yīng)用。當(dāng)-6≤a≤3時(shí),3-a≥0,a+6≥0,當(dāng)a=6,3時(shí),=0。所以≤=,當(dāng)且僅當(dāng)3-a=a+6,即a=-時(shí)去等號。選B。
點(diǎn)評:配方法一般用于二次函數(shù)形式的值域求解問題,配方看定義域而去求解值域。
【變式2】如果函數(shù)f(x)=(x-1)2+1定義在區(qū)間[t,t+1]上,求f(x)的最小值。
f(x)min=(t-1)2+1,t>1
1,0≤t≤1
t2+1t<0
【解析】函數(shù)圖象的對稱軸為x=1,
(1)當(dāng)t+1<1,即t<0時(shí),f(x)min=f(t+1)=t2+1;
(2)當(dāng)t>1時(shí),f(x)min=f(t)=t2-2t+2;
(3)當(dāng)t≤1≤t+1即0≤t≤1時(shí),f(x)min=f(1)=1。
三、分離常數(shù)法
【例3】函數(shù)y=的值域?yàn)?。
答案:(-1,1]。
【解析1】方法一:y==-1+,∴函數(shù)的定義域?yàn)镽。
∴1+x2≥1,∴0<≤2,∴y∈(-1,1]。
【解析2】y=?y+yx2=1-x2?(1+y)x2=1-y?x2=≥0,得到y(tǒng)∈(-1,1]。
點(diǎn)評:分離常數(shù)法一般用于分子分母一二次等的分式求值域問題,注意定義域,一般利用均制定里或?qū)春瘮?shù)、函數(shù)單調(diào)性解之。
【變式3】求函數(shù)y=的值域?yàn)椤?/p>
答案:{y|y≠}。
【解法1】(分離常數(shù)法)y=·=-·,由于·≠0,所以y≠。
【解法2】(換元法)設(shè)5x+1=t,x=,y=×=×(1-),由于≠0,所以{y|y≠}。
四、換元法
【例4】求函數(shù)y=4x-5+2的值域。
答案:[1,+∞)。
【解析】
法1:令t=,則2x=t2+3,∴y=2(t2+3)-5+t=2t2+t+1=
2
t++,t≥0,而函數(shù)y=2t2+t+1在[0,+∞)上是增函數(shù),隨著增大而無窮增大.所以當(dāng)t=0時(shí),ymin=1,故所求函數(shù)的值域是[1,+∞)。
法2:顯然函數(shù)在[,+∞)上是增函數(shù),所以當(dāng)x=時(shí),ymin=1,故所求函數(shù)的值域是[1,+∞)。
點(diǎn)評:換元法一般將無理式轉(zhuǎn)化為有理式,或能整體代換的函數(shù)求值域問題,然后用學(xué)過的求值域方法求解。
以上是本人總結(jié)的求函數(shù)值域的常用方法??傊?,值域求法多種多樣,但都以常見求法殊途歸一,所以掌握這些方法運(yùn)用規(guī)律,并靈活建模構(gòu)造,則在高考中就能達(dá)到快捷求解,事半功倍。
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