分式函数的图象及性质和值域(4,13班) 耿
在近几年的高考和模拟考试题目中,经常会出现求解模型函数为分式函数值域的题目,而分式函数的值域求法有共同的规律,本节课给大家介绍解法并总结出通法! 【知识要点】
1.函数(0,)ax b
y c ad bc cx d
+=≠≠+
(1)定义域:{|}d x x c ≠-(2)值域:{|y y ≠单调区间为(,),(,+)d d
c c
-∞--∞(4)直线,d a x y c c =-=,对称中心为点(,)d a
c c
-
(5)奇偶性:当0a d ==时为奇函数。(62.函数(0,0)b
y ax a b x
=+
>>的图象和性质: (1)定义域:{|0}x x ≠(2)值域:{|y y y ≥或(3)奇偶性:奇函数(4
)单调性:在区间+),(∞上是增函数;在区间上是减函数(5以y 轴和直线y ax =为渐近线(6)图象:如图所示。 3.函数(0,0)b
y ax a b x
=
+
><的图象和性质: (1)定义域:{|0}x x ≠(2)值域:R (3调性:在区间(0,+)∞和(,0)-∞上是增函数。(5直线y ax =为渐近线(6)图象:如图所示。
(0)b
y ax a x
=+
<的图象(如图所示)和性质(略):
类型一:(
,,
,)
ax b
y a b c d R
cx d
+
=∈
+
(“一次比一次”型)
备注:本质上一定是反比例函数上下或左右平移而来,所以一定是中学对称函数,可以从图像观察出其值域范围。
例1。函数
1
1
+
-
=
x
y的图象是()
A B C D
例2、画出函数
21
1
x
y
x
-
=
-
的图像,依据函数图像,指出函数的单调区间、值域、对称中心。【分析】
212(1)11
2
111
x x
y
x x x
--+
===+
---
,即函数
21
1
x
y
x
-
=
-
的图像可以经由函数
1
y
x
=
的图像向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到。如下表所示:
12
111
2
11
y y y
x x x
=??→=??→=+
--
右上
由此可以画出函数
21
1
x
y
x
-
=
-
的图像,如下:
单调减区间:(,1),(1,)
-∞+∞;
值域:(,2)(2,)
-∞+∞
U;
对称中心:(1,2)。
x
O
y
x
O
y
1
2
x
O
y
1
例3.不等式1
4x x
>
的解集为 ( )
1111111. (,0)(,) . (-,)(,) . (,0)(0,,+) .(,0)(0,)
2222222A B C D -+∞∞-+∞-∞-U U U U
类型二:22,bx c dx ex f
y or y dx ex f bx c
+++==+++,(“一次比二次”或“二次比一次”型)
备注:处理这种分式函数时主要用换元法,即“照着低次配高次”,然后在分离变形。
例4、设1x >,求函数221
1
x x y x -+=-的最小值.
例5、 求2710
(1)1
x x y x x ++=
>-+的值域。
例6:1
43442122+-=?=?k k PQ d S OPQ
,求面积函数的取值范围
例7、求函数22
4
y x =
+的值域。
例8.已知函数2()ax b
f x x c
+=+的图象如图所示,则,,a b c 的大小关系为
( )
. . . .A a b c B a c b C b a c Db c a >>>>>>>>
类型三:22
ax bx c y dx ex f
++=++,(“二次比二次”型) 备注:处理这种分式函数时主要是先分离,再用类型二的方法去处理。
例9:函数221
x x
y x x -=-+的值域是
例10、求函数22
45
(),[0,2]43
x x f x x x x ++=∈++的值域.
类型四:“二次比四次型”
备注:处理这种分式函数时,若二次仅有二次项,则直接将其换元后分离,若二次项比较复杂时,则先将二次转化为完全平方因式,再用换元法拆分后变形 例11.求的值域
例12.求
242
2
2e e e λ-=-.的值域,
类型五:“四次比四次型”:
例13
:2()1)ABC S f k k ?==>,求面积函数的取值范围
例14求四边形PMQN 面积S=)2()1(24222
2++k k k 的取值范围
初中数学一次函数的最值问题 一次函数)0k (b kx y ≠+=在自变量x 允许取值范围(即全体实数)内,它是没有最大或最小值的。但是,如果给定了自变量的某一个取值范围(全体实数的一部分),那么y=kx+b 的最大值或最小值就有可能存在。一般地,有下面的结论: (1)如果m x n ≤≤,那么b kx y +=有最大值或最小值(如图1):当0k >时,b km y +=最大,b kn y +=最小;当0k <时,b kn y +=最大,b km y +=最小。 图1 (2)如果n x ≥,那么b kx y +=有最小值或最大值(如图2):当0k >时,b kn y +=最小;当0k <时,b kn y +=最大。 图2 (3)如果m x ≤,那么b kx y +=有最大值或最小值(如图3)当0k >时,b km y +=最大;当0k <,b km y +=最小。 图3 (4)如果m x n <<,那么b kx y +=既没有最大值也没有最小值。 凡是用一次函数式来表达实际问题,求其最值时,都需要用到边界特性,像物质的运输与供应、生产任务的分配和订货、邮件的投递及空袋的调运等。 下面是一道利用一次函数的最小值的决策问题,供同学们参考: 某送奶公司计划在三栋楼之间建一个奶站,三栋楼在同一条直线上,顺次为A 楼,B 楼,C 楼,其中A 楼与B 楼之间的距离为40m ,B 楼与C 楼之间的距离为60m ,已知A 楼每天有20人取奶,B 楼每天有70人取奶,C 楼每天有60人取奶,送奶公司提出两种建站
方案: 方案一:让每天所有取奶的人到奶站的距离总和最小; 方案二:让每天A 楼与C 楼所有取奶的人到奶站的距离之和等于B 楼所有取奶的人到奶站距离之和。 (1)若按照方案一建站,取奶站应建在什么位置? (2)若按照方案二建站,取奶站应建在什么位置? (3)在方案二的情况下,若A 楼每天取奶的人数增加(增加的人数不超过22人),那么取奶站将离B 楼越来越远,还是越来越近?请说明理由。 解:(1)设取奶站建在距A 楼xm 处,所有取奶的人到奶站的距离总和为ym.。 ①当40x 0≤≤时, 8800 x 110)x 100(60)x 40(70x 20y +?-=-+-+= ∴当x=40时,y 的最小值为4400。 ②当100x 40≤<时, )x 100(60)40x (70x 20y -+-+= 3200x 30+=, 此时y 的值大于4400。 因此按方案一建奶站,取奶站应建在B 楼处。 (2)设取奶站建在距A 楼xm 处。 ①当40x 0≤≤时, )x 40(70)x 100(60x 20-=-+, 解得03 320x <- =(舍去)。 ②当100x 40≤<时, )40x (70)x 100(60x 20-=-+ 解得x=80, 因此按方案二建奶站,取奶站应建在距A 楼80m 处。 (3)设A 楼取奶人数增加a (22a 0≤≤)人, ①当40x 0≤≤时, )x 40(70)x 100(60x )a 20(-=-++, 解得30 a 3200x +-=(舍去)。 ②当100x 40≤<时, )40x (70)x 100(60x )a 20(-=-++, 解得a 1108800x -=,当a 增大时,x 增大。 ∴当A 楼取奶的人数增加时,按照方案二建奶站,取奶站仍建在B 、C 两楼之间,且随着人数的增加,离B 楼越来越远。
分式型函数求值域的方法总结 一、形如()ax b f x cx d += + (,0a o b ≠≠)(一次式比一次式)在定义域内求值域。 例1:求21()32 x f x x +=+(2)3x ≠-的值域。 解:242()133()2323()3x f x x x +-=-++=123332 x -+∵1122330,323323x x -≠∴-≠++ ∴其值域为}2/3y y ?≠?? 一般性结论,()ax b f x cx d += + (,0a o b ≠≠)如果定义域为{x /d x c ≠-},则值域}/a y y c ?≠?? 注:本题所用方法即为分离常数法,分离常数之后,分子便不含有x 项,使计算变得简便。 例2:求21()32x f x x += +,()1,2x ∈的值域。 分析:由于此类函数图像可以经过反比列函数图像平移得出,所以解决在给定区间内的值域问题,我们可以画出函数图像,求出其值域。 解:21()32x f x x +=+=123332x -+,是由1 3y x =-向左平移23,向上平移23得出,通过图像观察,其值域为35,58?? ??? 小结:函数关系式是一次式比一次式的时候,我们发现在此类函数的实质是反比例函数通过平时得出的,因此我们可以作出其图像,去求函数的值域。
x 分析:此类函数中,当0a <,函数为单调函数,较简单,在此我们不做讨论,当0a >时, 对函数求导,'2()1,a f x x =-'()0f x > 时,(x ∈-∞? +∞),'()0f x <时, (x ∈?,根据函数单调性,我们可以做出此类函数的大致图像,其我们常 其图像 例3:求4()2,((1,4)f x x x x =+ ∈上的值域。 解:将函数整理成2()2()f x x x =+,根据双钩函数的性质,我们可以判断此函数在单调递减,在)+∞1,4出的函数值,我们可以知道在1处取的最大值,所以其值域为) ?? 三、用双钩函数解决形如2()mx n f x ax bx c +=++(0,0m a ≠≠),2()ax bx c f x mx n ++=+(0,0m a ≠≠)在定义内求值域的问题。 例3:已知0t >,则则函数241t t y t -+=的最小值为_______. 解:24114t t y t t t -+==+-,t o >∴由基本不等式地2y ≥-
一次分式函数最值问题 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
拆分函数解析式结构,巧解问题 --------------函数()ax b f x cx d +=+值域(最值)问题的解法 在高中,初学函数之时,我们接触的具体函数并不多。前面我们已经给出了一元二次函数值域(最值)的求法步骤。除此,还有一类()(0)ax b f x c cx d +=≠+函数也很常见,它也是今后解决其他复杂函数值域(最值)问题的基础。此类函数看似生疏,而实际这类函数的图像,就是我们初中学过的反比例函数图像。 此类问题有三种类型,一种是函数式子决定定义域,不额外附加函数定义域;另一种是附加定义域。还有一种是可转化为()(0)ax b f x c cx d += ≠+型的函数,此类随着学习的深入,再行和大家见面。 下面我们以具体实例,说明如何依据函数解析式的结构特征,选择适当的方法步骤解决问题。 【例题1】:求函数21()3 x f x x +=-的值域; 【思路切入】:从函数结构可以得出,函数定义域由分式决定,为 {|3}x x R x ∈≠且,此时,将函数解析式的结构进行拆分变换,不难得出反比例函数结构,如此,得到解法程序: 1、将函数分解为反比例的结构; 2、根据反比例结构特性,或者利用图像,或者利用数式属性得到函数值域。 【解析】:原函数可化为212677()2333 x x f x x x x +-+===+---, 7303 x x ≠≠-且 ,2y ∴≠,函数()f x 值域为{|2}y y R y ∈≠且; 【例题2】:求函数21(),(2,4]1x f x x x -=∈-的值域;
分式函数的图象及性质和值域(4,13班) 耿9.2 在近几年的高考和模拟考试题目中,经常会出现求解模型函数为分式函数值域的题目,而分式函数的值域求法有共同的规律,本节课给大家介绍解法并总结出通法! 【知识要点】 1.函数(0,)ax b y c ad bc cx d += ≠≠+ (1)定义域:{|}d x x c ≠-(2)值域:{y 调性:单调区间为(,),(,+)d d c c -∞--∞(4中心:渐近线为直线, d a x y c c =-=,(5)奇偶性:当0a d ==时为奇函数。(6)图象:如图所示。 2.函数(0,0) b y ax a b x =+>>的图象和性质: (1)定义域:{|0}x x ≠(2){|y y y ≥≤-或(3 单调性:在区间+),(,∞-∞间上是减函数(5直线y ax =为渐近线(6)图象:如图所示。 3.函数(0,0)b y ax a b x =+><的图象和性质:
(1)定义域:{|0}x x ≠(2)值域:R (3)奇偶性:奇函数(4)单调性:在区间(0,+)∞和(,0)-∞上是增函数。(5)渐近线:以y 轴和直线y ax =为渐近线(6)图象:如图所示。 4.函数(0)b y ax a x =+<的图象(如图所示)和性质(略): 类型一:(,,,)ax b y a b c d R cx d += ∈+( “一次比一次”型) 备注:本质上一定是反比例函数上下或左右平移而来,所以一定是中学对称函数,可以从图像观察出其值域范围。 例1。函数1 1 +- =x y 的图象是 ( ) A B C D 例2、画出函数21 1 x y x -=-的图像,依据函数图像,指出函数的单调区间、值域、对称中心。 【分析】212(1)112111x x y x x x --+= ==+---, 即函数211x y x -=-的图像可以经由函数1 y x =的图像向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到。如下表所示:
分式型函数求值域的方法探讨 在教学中,笔者常常遇到一类函数求值域问题,此类函数是以分式函数形式出现,有一次式比一次式,二次式比一次式,一次式比二次式,二次式比二次,现在对这类问题进行探讨。 一、形如d cx b ax x f ++= )((0,≠≠b o a )(一次式比一次式)在定义域内求值域。 例1:求2 312)(++=x x x f ()32-≠x 的值域。 解:23134)32(3)32(2)(+--++=x x x x f =233132+-x 32233132,02331≠+-∴≠+-x x ∴其值域为}? ??≠32/y y 一般性结论,d cx b ax x f ++=)((0,≠≠b o a )如果定义域为{/x c d x -≠},则值域 }? ??≠c a y y / 例2:求2 312)(++=x x x f ,()2,1∈x 的值域。 分析:由于此类函数图像可以经过反比列函数图像平移得出,所以解决在给定区间内的值域问题,我们可以画出函数图像,求出其值域。 解:2312)(++=x x x f =233132+-x ,是由x y 31 -=向左平移32,向上平移32得出,通过图像观察,其值域为?? ? ??85,53 小结:函数关系式是一次式比一次式的时候,我们发现在此类函数的实质是反比例函数通过平时得出的,因此我们可以作出其图像,去求函数的值域。
二、形如求x a x x f + =)(()0≠a 的值域。 分析:此类函数中,当0a 时, 对函数求导,,1)(2'x a x f -=0)('>x f 时,),(a x -∞∈?+∞,a ),0)('
分式函数的图象及性质和值域(4,13班) 耿 在近几年的高考和模拟考试题目中,经常会出现求解模型函数为分式函数值域的题目,而分式函数的值域求法有共同的规律,本节课给大家介绍解法并总结出通法! 【知识要点】 1.函数(0,)ax b y c ad bc cx d +=≠≠+ (1)定义域:{|}d x x c ≠-(2)值域:{|y y ≠单调区间为(,),(,+)d d c c -∞--∞(4)直线,d a x y c c =-=,对称中心为点(,)d a c c - (5)奇偶性:当0a d ==时为奇函数。(62.函数(0,0)b y ax a b x =+ >>的图象和性质: (1)定义域:{|0}x x ≠(2)值域:{|y y y ≥或(3)奇偶性:奇函数(4 )单调性:在区间+),(∞上是增函数;在区间上是减函数(5以y 轴和直线y ax =为渐近线(6)图象:如图所示。 3.函数(0,0)b y ax a b x = + ><的图象和性质: (1)定义域:{|0}x x ≠(2)值域:R (3调性:在区间(0,+)∞和(,0)-∞上是增函数。(5直线y ax =为渐近线(6)图象:如图所示。 (0)b y ax a x =+ <的图象(如图所示)和性质(略):
类型一:( ,, ,) ax b y a b c d R cx d + =∈ + (“一次比一次”型) 备注:本质上一定是反比例函数上下或左右平移而来,所以一定是中学对称函数,可以从图像观察出其值域范围。 例1。函数 1 1 + - = x y的图象是() A B C D 例2、画出函数 21 1 x y x - = - 的图像,依据函数图像,指出函数的单调区间、值域、对称中心。【分析】 212(1)11 2 111 x x y x x x --+ ===+ --- ,即函数 21 1 x y x - = - 的图像可以经由函数 1 y x = 的图像向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到。如下表所示: 12 111 2 11 y y y x x x =??→=??→=+ -- 右上 由此可以画出函数 21 1 x y x - = - 的图像,如下: 单调减区间:(,1),(1,) -∞+∞; 值域:(,2)(2,) -∞+∞ U; 对称中心:(1,2)。 x O y x O y 1 2 x O y 1
求函数最值的常用以下方法: 1.函数单调性法 先确定函数在给定区间上的单调性,然后依据单调性求函数的最值.这种利用函数单调性求最值的方法就是函数单调性法.这种求解方法在高考中是必考的,且多在解答题中的某一问中出现. 例1 设a >1,函数f (x )=log a x 在区间[a,2a ]上的最大值与最小值之差为1 2,则a =________. 【思路】 先判断函数在指定区间上的单调性,再求出函数的最值,然后利用条件求得参数a 的值. 【解析】 ∵a >1,∴函数f (x )=log a x 在区间[a,2a ]上是增函数,∴函数在区间[a,2a ]上的最大值与最小值分别为log a 2a ,log a a =1.∴log a 2=1 2 ,a =4.故填4. 【讲评】 解决这类问题的重要的一步就是判断函数在给定区间上的单调性.这一点处理好了,以下的问题就容易了.一般而言,对一次函数、幂函数、指数函数、对数函数在闭区间[m ,n ]上的最值:若函数f (x )在[m ,n ]
上单调递增,则f(x)min=f(m),f(x)max=f(n);若函数f(x)在[m,n]上单调递减,则f(x)min=f(n),f(x)max=f(m);若函数f(x)在[m,n]上不单调,但在其分成的几个子区间上是单调的,则可以采用分段函数求最值的方法处理.2.换元法 换元法是指通过引入一个或几个新的变量,来替换原来的某些变量(或代数式),以便使问题得以解决的一种数学方法.在学习中,常常使用的换元法有两类,即代数换元和三角换元,我们可以根据具体问题及题目形式去灵活选择换元的方法,以便将复杂的函数最值问题转化为简单函数的最值问题,从而求出原函数的最值.如可用三角代换解决形如a2+b2=1及部分根式函数形式的最值问题. 例2 (1)函数f(x)=x+21-x的最大值为________. 【解析】方法一:设1-x=t(t≥0), ∴x=1-t2, ∴y=x+21-x=1-t2+2t
一次分式函数最值问题Last revision on 21 December 2020
拆分函数解析式结构,巧解问题 --------------函数()ax b f x cx d +=+值域(最值)问题的解法 在高中,初学函数之时,我们接触的具体函数并不多。前面我们已经给出了一元二次函数值域(最值)的求法步骤。除此,还有一类()(0)ax b f x c cx d +=≠+函数也很常见,它也是今后解决其他复杂函数值域(最值)问题的基础。此类函数看似生疏,而实际这类函数的图像,就是我们初中学过的反比例函数图像。 此类问题有三种类型,一种是函数式子决定定义域,不额外附加函数定义域;另一种是附加定义域。还有一种是可转化为()(0)ax b f x c cx d += ≠+型的函数,此类随着学习的深入,再行和大家见面。 下面我们以具体实例,说明如何依据函数解析式的结构特征,选择适当的方法步骤解决问题。 【例题1】:求函数21()3 x f x x +=-的值域; 【思路切入】:从函数结构可以得出,函数定义域由分式决定,为 {|3}x x R x ∈≠且,此时,将函数解析式的结构进行拆分变换,不难得出反比例函数结构,如此,得到解法程序: 1、将函数分解为反比例的结构; 2、根据反比例结构特性,或者利用图像,或者利用数式属性得到函数值域。 【解析】:原函数可化为212677()2333 x x f x x x x +-+===+---, 7303 x x ≠≠-且 ,2y ∴≠,函数()f x 值域为{|2}y y R y ∈≠且; 【例题2】:求函数21(),(2,4]1x f x x x -=∈-的值域;
分式型函数求值域的方法探讨 在教学中,笔者常常遇到一类函数求值域问题,此类函数是以分式函数形式出现,有一次式比一次式,二次式比一次式,一次式比二次式,二次式比二次,现在对这类问题进行探讨。 一、形如d cx b ax x f ++= )((0,≠≠b o a )(一次式比一次式)在定义域内求值域。 例1:求2312)(++=x x x f ()32 -≠x 的值域。 解:231 34) 3 2(3)32(2)(+--++=x x x x f =233132+-x Θ32233132,02331≠+-∴≠+-x x ∴其值域为}? ?? ≠ 32/y y 一般性结论,d cx b ax x f ++= )((0,≠≠b o a )如果定义域为{/x c d x -≠},则值域 }? ? ? ≠c a y y / 例2:求2 31 2)(++= x x x f ,()2,1∈x 的值域。 分析:由于此类函数图像可以经过反比列函数图像平移得出,所以解决在给定区间内的值域问题,我们可以画出函数图像,求出其值域。 解:2312)(++=x x x f =233132+-x ,是由x y 31 -=向左平移32,向上平移32 得出,通过图