朱鴻
【關鍵詞】函數(shù) 值域
【中圖分類號】O119 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)01-0117-02
比較多,但這些方法的出現(xiàn)往往都是為了應用函數(shù)的某個性質或知識點的需要,如函數(shù)的單調性、基本不等式等,比較凌亂,缺乏系統(tǒng)性。在什么情況下用什么方法比較好,在什么情況下那些方法不能用,沒有進一步探討和甄別,結果出現(xiàn)情況發(fā)生了改變,而仍然沿用某個方法,導致結果錯誤. 下面本人就求解這類函數(shù)值域問題,略作探討。
一、判別式法
當函數(shù)的定義域是由函數(shù)本身確定,沒有任何人為的限制,這時用判別式法比較好。
的形式,此時可把方程(2)看作關于的一元二次方程。因為函數(shù)的定義域不為空集,所以方程(2)有實數(shù)根,因此判別式
△[b(y)]2-4a(y)c(y)≥0 (3)
解不等式(3),記所得到的y的取值范圍為M.那么M是否為函數(shù)(1)的值域?關鍵要看從函數(shù)(1)變形到方程(2)是否為同解變形,自變量x的取值范圍是否擴大或縮小,方程(2)解的討論是否影響y的取值范圍?下面就這個問題分情況進行討論。
1.當函數(shù)的定義域是R,即對任意實數(shù)x,a2x2+b2x+c2≠0時,從函數(shù)(1)變形到方程(2)是同解變形。
顯然x=x0不是方程(2)的解。所以,從函數(shù)(1)變形到方程(2)也是同解變形。
即在定義域的這兩種情況下,從函數(shù)(1)變形到方程(2),自變量的取值范圍沒發(fā)生變化,不會影響y的取值范圍,那么再看方程(2)解的討論是否會對y的取值范圍產(chǎn)生影響。
(I)若對于任意的y∈M,有a(y)≠0,由一元二次方程根判別式可知,方程(2)有實根與不等式(3)是互為充要條件,對y的取值范圍沒影響,所以函數(shù)(1)的值域是M。
(II)若存在y0∈M,使a(y0)=0,此時方程(2)是關于的一次方程:
b(y0)x+c(y0)=0 (4)
若[b(y0)]2-4a(y0)c(y0)>0,則b(y0)≠0,方程(4)有解,對y取值范圍沒影響,所以函數(shù)(1)的值域是M。
若[b(y0)]2-4a(y0)c(y0)=0,則b(y0)=0,此時,當c(y0)=0時,方程(4)恒成立,顯然有解,對y的取值范圍沒影響,所以函數(shù)(1)的值域是M。當c(y0)≠0時,方程(4)無解,這時y0不是函數(shù)(1)的函數(shù)值,所以函數(shù)(1)的值域是M中剔除y0所得的集合。
綜上討論,有下面結論:
解∵ x2+x+1>0
∴函數(shù)的定義域為R
將原函數(shù)變形,得
(y-1)x2+(y+1)x+y+1=0
當y≠1時,因為函數(shù)的定義域不為空集,所以,上面方程有解,因此
△=(y+1)2-4(y-1)2≥0
解∵x2-x-2≠0
∴x≠-1且x≠2
∴函數(shù)的定義域為{x∈R|x≠-1且x≠2},并且x=-1或x=2時,分子x+4≠0
將原函數(shù)變形,得
yx2-(y+1)x-(2y+4)=0
當y≠0時,因為函數(shù)的定義域不為空集,所以,上面方程有解,因此
△=(y+1)2+8y(y+2)≥0
當y=0時,解得x=-4,且-4∈{x∈R|x≠-1且x≠2}
所以函數(shù)的值域為