梁宗明
(甘肅省蘭州市蘭化一中 730060)
在高中數(shù)學中,在函數(shù)解析式已知的前提下,依據(jù)定義域求其值域的題型,非常常見,研究較多,但是,在函數(shù)解析式已知的前提下,依據(jù)給定值域反求其定義域的題型,并不多見,前者是順向思維問題,結果唯一.后者是逆向思維問題,由函數(shù)的“映射定義”得出結論,一個y值可由多個x值與之對應,一般情況下,由函數(shù)的值域不能唯一確定其定義域,定義域結果無窮盡,難以掌握.除非函數(shù)是單調(diào)的.但數(shù)形結合思想可以輕松解決此類問題.
例2(2016·無錫模擬)已知函數(shù)y=x2-2x+3,在閉區(qū)間[0,m]上,y∈[2,3],則m的取值范圍為____.
解析作出函數(shù)f(x)的圖象如圖所示.當x=1時,y有最小值為2,當x=2時,y=3,當x=0時,y=3.滿足y∈[2,3]的最小區(qū)間x∈[0,1],滿足y∈[2,3]的最大區(qū)間x∈[0,2].數(shù)形結合易得m∈[1,2].
例3若函數(shù)y=4x-3·2x+3的定義域集合是A,值域y∈[1,7],若集合B=(-,0]∪[1,2],則集合A與B的關系____.
解析設2x=t,(t>0),f(t)=t2-3t+3,當t=1或t=2時,y有最小值為1,當t=4時,y=7,當t=0或t=3時,y=3,當t∈(0,1]∪[2,4]時,y∈[1,7].如果規(guī)定t取其他范圍的值,同樣可以滿足y∈[1,7].結合圖象具體說明如下:作函數(shù)f(t)=t2-3t+3的圖象,在(0,1]內(nèi)任取a,在[2,4]內(nèi)任取b,使得f(a)=f(b).
則t∈(0,1]∪[2,4]或者t∈(0,1]∪[b,4](b∈[2,3])或者t∈(0,a]∪[2,4](a∈(0,1]).依據(jù)a,b的不同值,滿足題意的集合有無窮多個.但所有集合都是它的(0,1]∪[2,4]子集,顯然(0,1]∪[2,4]是B=(-,0]∪[1,2]的子集.所以A?B.
點評根據(jù)函數(shù)的值域反求其定義域問題,屬于不確定性的逆向問題,題目中一定有確定性條件支撐,以確定性條件為突破口,利用數(shù)形結合思想,研究滿足值域的定義域的最小范圍和最大范圍是關鍵.