呂曉蝶
摘 要 函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重要組成部分,本文將討論有關(guān)函數(shù)的值域與最值的相關(guān)問題,并且給出了典型例題進(jìn)行解析。
關(guān)鍵詞 函數(shù) 值域 最值
中圖分類號:G633.64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1考點(diǎn)一:函數(shù)的值域與最值的求解方法
考點(diǎn)解析:函數(shù)的值域與最值的求解方法通常有以下幾種:
(1)基本函數(shù)法:對于基本函數(shù)的值域問題,如:指數(shù)函數(shù),二次函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等,可以通過基本函數(shù)的圖像和性質(zhì)直接求解。
(2)配方法:對于形如類的函數(shù)的值域問題,均可用配方法求解。
(3)換元法:利用三角變換或者代數(shù),將所給函數(shù)的轉(zhuǎn)化為易于求解值域的函數(shù),形如:,令;又形如結(jié)構(gòu)的函數(shù),可利用三角代換,令。
(4)基本不等式法:利用基本不等式求解值域和最值問題要注意看使用的條件,需要滿足“一正,二定、三相等”。如利用不等式求最值時(shí),應(yīng)滿足三個(gè)條件:;為定值;取等號的條件為。
(5)分離變量法:分離變量法專門針對形如:的函數(shù)的值域問題,均可采用此法,將其轉(zhuǎn)化為基本初等函數(shù),再進(jìn)行求解。
(6)函數(shù)的單調(diào)性法:確定函數(shù)在定義域上的單調(diào)性,從而求出函數(shù)的值域。例如,當(dāng)利用基本不等式法等號不能成立的時(shí)候,可以考慮用函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行求解。
(7)判別式法:利用判別一元二次方程有無實(shí)數(shù)根來處理函數(shù)最值問題。
例1:求下列函數(shù)的值域
(1)
解析:(1)觀察函數(shù)的形式,易知有兩種解法:配方法法和判別式法均可求解;(2)觀察函數(shù)的形式,可以考慮用換元法和單調(diào)性法來求解值域。
(1)解法一:配方法。
因?yàn)?/p>
所以
故原函數(shù)值域?yàn)?/p>
解法二:判別式法。
由得到
當(dāng)時(shí),方程無解
當(dāng)時(shí),
所以
故原函數(shù)值域?yàn)?/p>
(2)解法一:換元法。
令,則
于是
顯然函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以
故原函數(shù)的值域?yàn)?/p>
解法二:單調(diào)性法。
函數(shù)的定義域是,當(dāng)增大時(shí),增大,減小,
所以增大
因此,函數(shù)在其定義域上是一個(gè)單調(diào)遞增的函數(shù),
所以當(dāng)時(shí),函數(shù)取得最大值
故原函數(shù)的值域?yàn)?/p>
2考點(diǎn)二:與恒成立有關(guān)的最值問題
考點(diǎn)解析:對于含參量的不等式成立的問題,首先考慮參數(shù)分離法;如果參數(shù)分離法不便于分離,則看給出的是哪個(gè)變量的范圍,就整理成這個(gè)變量的函數(shù)形式,再由不等式恒成立條件得出結(jié)果。
例2:已知函數(shù),若不等式在上恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是多少?
解析:首先要求解出函數(shù)的值域,再令f(x)=t,對不等式進(jìn)行參數(shù)分離,將問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值問題。
解:由題意可知,當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
所以當(dāng)時(shí),,
令,則,即不等式在上恒成立,
即在上恒成立,問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)
在上的最大值,又因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,
在上單調(diào)遞增,且,
所以,故。
參考文獻(xiàn)
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