摘要:在眾多求函數(shù)的值域問題中,有一類函數(shù)形如y=logm(ax2+bx+c),這類函數(shù)若從復(fù)合函數(shù)的角度來看,則可看成是由對數(shù)函數(shù)y=logmu和二次函數(shù)u=ax2+bx+c復(fù)合而成。對于這類函數(shù),常見考察的題型有求函數(shù)的定義域、函數(shù)的值域、函數(shù)的單調(diào)區(qū)間等,本文具體探討了四種情況。
關(guān)鍵詞:復(fù)合函數(shù);值域;二次函數(shù);對數(shù)函數(shù)
一、 引言
在眾多求函數(shù)的值域問題中,有一類函數(shù)形如y=logm(ax2+bx+c),這類函數(shù)若從復(fù)合函數(shù)的角度來看,則可看成是由對數(shù)函數(shù)y=logmu和二次函數(shù)u=ax2+bx+c復(fù)合而成。對于這類函數(shù),常見考察的題型有求函數(shù)的定義域、函數(shù)的值域、函數(shù)的單調(diào)區(qū)間等,其中函數(shù)的值域問題對于學(xué)生來說掌握起來有些困難,其實解決這類問題的關(guān)鍵是理解二次函數(shù)u=ax2+bx+c的值域就是對數(shù)函數(shù)y=logmu的定義域,先由ax2+bx+c>0求u=ax2+bx+c的定義域D(即解一元二次不等式),再求u=ax2+bx+c在定義域D下的值域M(即求二次函數(shù)在限定定義域下的值域問題),最后求y=logmu在定義域M下的值域(即求對數(shù)函數(shù)在限定定義域下的值域問題)。接下來本文主要從以下幾種情況來具體探討這類函數(shù)的值域問題。
二、 情況一:a>0,b2-4ac<0
(一) 實例
例1求y=log2(x2-4x+6)的值域
解:y=log2u,u=x2-4x+6
對于u=x2-4x+6由x2-4x+6>0解得定義域D=R,在此定義域下的值域M=[2,+∞),
對于y=log2u,定義域D'=[2,+∞),在此定義域下的值域M'=[1,+∞)
舉一反三:求y=log0.5(x2-4x+6)的值域
解:y=log0.5u,u=x2-4x+6
對于u=x2-4x+6由x2-4x+6>0解得定義域D=R,在此定義域下的值域M=[2,+∞),
對于y=log0.5u,定義域D'=[2,+∞),在此定義域下的值域M'=(-∞,-1]
(二) 小結(jié)
對于y=logm(ax2+bx+c),當(dāng)a>0,b2-4ac<0時,ax2+bx+c>0恒成立,對于u=ax2+bx+c,定義域D=R,值域M=4ac-b24a,+
SymboleB@ ),對于y=logmu,定義域D=4ac-b24a,+
SymboleB@ ,值域:當(dāng)m>1時,M=
logm(4ac-b24a),+
SymboleB@ ),當(dāng)0 SymboleB@ ,logm(4ac-b24a) 三、 情況二:a>0,b2-4ac≥0 (一) 實例 例2求y=log2(x2-2x-3)的值域 解:y=log2u,u=x2-2x-3 對于u=x2-2x-3由x2-2x-3>0解得定義域D=(-∞,-1)∪(3,+∞),在此定義域下的值域M=(0,+∞), 對于y=log2u,定義域D'=(0,+∞),在此定義域下的值域M'=R 舉一反三:求y=log0.5(x2-2x+1)的值域 解:y=log0.5u,u=x2-2x+1 對于u=x2-2x+1由x2-2x+1>0解得定義域D=(-∞,1)∪(1,+∞),在此定義域下的值域M=(0,+∞), 對于y=log0.5u,定義域D'=(0,+∞),在此定義域下的值域M'=R (二) 小結(jié) 對于y=logm(ax2+bx+c),當(dāng)a>0,b2-4ac≥0時,ax2+bx+c>0,對于u=ax2+bx+c,值域M=(0,+∞),對于y=logmu,定義域D=(0,+∞),值域:M'=R 四、 情況三:a<0,b2-4ac>0 (一) 實例 例3求y=log2(-x2+2x+3)的值域 解:y=log2u,u=-x2+2x+3 對于u=-x2+2x+3由-x2+2x+3>0解得定義域D=(-1,3),在此定義域下的值域M=(0,4], 對于y=log2u,定義域D'=(0,4],在此定義域下的值域M'=(-∞,2] 舉一反三:求y=log0.5(-x2+2x+3)的值域 解:y=log0.5u,u=-x2+2x+3 對于u=-x2+2x+3由-x2+2x+3>0解得定義域D=(-1,3),在此定義域下的值域M=(0,4], 對于y=log0.5u,定義域D'=(0,4],在此定義域下的值域M'=[-2,+∞) (二) 小結(jié) 對于y=logm(ax2+bx+c),當(dāng)a<0,b2-4ac>0時,ax2+bx+c>0,對于u=ax2+bx+c,值域M=0,4ac-b24a,對于y=logmu,定義域D=0,4ac-b24a,值域:當(dāng)m>1時,M'=- SymboleB@ ,logm4ac-b24a,當(dāng)0 SymboleB@ 五、 情況四:a<0,b2-4ac≤0 對于y=logm(ax2+bx+c),當(dāng)a<0,b2-4ac≤0時,ax2+bx+c>0的解集為空,因此這種情況不用討論。 參考文獻(xiàn): [1]武增明.用a·b≤|a|·|b|解兩類無理函數(shù)最值問題[J].數(shù)學(xué)教學(xué),2006年11期. [2]胡云浩.再談兩類無理函數(shù)的最值問題[J].數(shù)學(xué)教學(xué),2007年05期. [3]田彥武.解兩類無理函數(shù)最值問題的新視角[J].數(shù)學(xué)教學(xué),2007年06期. 作者簡介: 肖天,江蘇省南京市,金陵高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校。