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求函数值域的几种常见方法详解

求函数值域的几种常见方法详解
求函数值域的几种常见方法详解

求函数值域的几种常见方法

1.直接法:利用常见函数的值域来求。

一次函数y=ax+b(a ≠0)的定义域为R ,值域为R ; 反比例函数)0(≠=

k x

k

y 的定义域为{x|x ≠0},值域为{y|y ≠0}; 二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 的定义域为R ,

当a>0时,值域为{a y y 4|2≥};当a<0时,值域为{a

y y 4|2

≤}. 例1.求下列函数的值域

① y=3x+2 (-1≤x ≤1) ②x x f -+=42)( ③1

+=x x

y 解:①∵-1≤x ≤1,∴-3≤3x ≤3,

∴-1≤3x+2≤5,即-1≤y ≤5,∴值域是[-1,5] ②∵),0[4+∞∈-x ∴),2[)(+∞∈x f

即函数x x f -+=42)(的值域是 { y| y ≥2}

③1

1

11111+-

=+-+=+=x x x x x y ∵

01

1

≠+x ∴1≠y 即函数的值域是 { y| y ∈R 且y ≠1}(此法亦称分离常数法)(思考:如何使用口算法?) 2.二次函数在给定区间上的值域(最值)。

例2. 求下列函数的最大值、最小值与值域:

①142+-=x x y ; ②]4,3[,142∈+-=x x x y ; ③]1,0[,142∈+-=x x x y ; ④]5,0[,142∈+-=x x x y ; 解:①∵抛物线的开口向上,对称轴2x =,函数的定义域R , ∴x=2时,y min =-3 , ∴函数的值域是{y|y ≥-3 }.

②∵抛物线的开口向上,对称轴2x =? [3,4],

此时142+-=x x y 在[3,4]

∴当x=3时,m in y =-2 当x=4时,m ax y =1 ∴值域为[-2,1].

③∵抛物线的开口向上,对称轴2x =? [0,1],

此时142+-=x x y 在[0,1]

∴当x=0时,m ax y =1 当x =1时,min y =-2 ∴值域为[-2,1].

④∵抛物线的开口向上,对称轴2x =∈ [0,5],

∴当x=2时,m in y =-3 当 x=5时,m ax y =6(思考:为什么这里直接就说当 x=5时,

m ax y =6,而不去考虑x=0对应的函数值情况?答:因为观察图像可知x=5离对称轴较远,

其函数值比x=0对应的函数值大)

∴值域为[-3,6].

注:对于二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f , ⑴若定义域为R 时,

①当a>0时,则当a b x 2-=时,其最小值a b ac y 442

min -=; ②当a<0时,则当a b x 2-=时,其最大值a

b a

c y 442max -=. ⑵若定义域为x ∈ [a,b],则应首先判定其对称轴a

b

x 2-=是否属于区间[a,b]. ①若2b a -

∈[a,b],则()2b

f a -是函数的最小值(a>0)时或最大值(a<0)时,再比较)(),(b f a f 的大小决定函数的最大(小)值.

②若2b

a

-

?[a,b],则[a,b]是在)(x f 的单调区间内,只需比较)(),(b f a f 的大小即可决定函数的最大(小)值.

注:①若给定区间不是闭区间,则可能得不到最大(小)值;

②当顶点横坐标是字母时,则应根据其对应区间特别是区间两端点的位置关系进行讨论.

3.有解判别法:

有解判别法一般用于分式函数,其分子或分母只能为二次式,并且分子、分母,没有公因式,解题中要注意二次项系数是否为0的讨论

例3.求函数y=1

1

22+++-x x x x 值域

解:原式可化为1)1(22+-=++x x x x y , 整理得2(1)(1)10y x y x y -+++-=, 若y=1,即2x=0,则x=0; 若y ≠1,由题?≥0, 即0)14(-)1(22≥+y-y , 解得

33

1

≤≤y 且 y ≠1. 综上:值域{y|

33

1

≤≤y }. 例4.求函数6

6

522-++-=x x x x y 的值域(注意此题分子、分母有公因式,怎么求解呢?)

解:把已知函数化为(2)(3)36

1(2)(3)33

x x x y x x x x ---===-

-+++ (x ≠2且 x ≠-3) 由此可得 y ≠1

∵ x=2时 51-

=y ∴ 5

1-≠y ∴函数66522-++-=x x x x y 的值域为 { y| y ≠1且 y ≠5

1

-}

说明:此法是利用方程思想来处理函数问题,一般称有解判别法.一般用于分式函数,其分子或分母只能为二次式并且分子、分母,没有公因式.解题中要注意二次项系数是否为0的讨论. 4.换元法

例5.求函数x x y -+=142的值域

解:设 x t -=1 则 t ≥0 x=1-2

t

代入得 t t t f y 4)1(2)(2+-?==2

242t t =-++

开口向下,对称轴1t =[0,)∈+∞ ∴1t =时,max (1)4y f == ∴值域为(,4]-∞ 5.分段函数

例6.求函数y=|x+1|+|x-2|的值域.

解:将函数化为分段函数形式:21(2)3(12)21(1)

x x y x x x ?-≥?

=-≤

-+<-?,画出它的

图象(下图),由图象可知,函数的值域是{y|y ≥3}.

说明:以上是求函数值域常用的一些方法(观察法、配方法、判别式法、图象法、换元法等),随着知识的不断学习和经验的不断积累,还有如不等式法、三角代换法等.有的题可以用多种方法求解,有的题用某种方法求解比较简捷,同学们要通过不断实践,熟悉和掌握各种解法,并在解题中尽量采用简捷解法. ★练习:

1、3

425

2

+-=

x x y 答案:值域是{05}y y <≤. 2、求函数的值域

①x x y -+=2;

②y x =+答案:值域是(-∞,

4

9

]. 答案:值域是{2}y y ≥- 小结:求函数值域的基本方法(直接法、换元法、判别式法);二次函数值域(最值)或二次函数在某一给定区间上的值域(最值)的求法.

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