函數(shù)值域的求法:
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①配方法:轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),利用二次函數(shù)的特征來求值;常轉(zhuǎn)化為型如: 的形式;
②逆求法(反求法):通過反解,用 來表示 ,再由 的取值范圍,通過解不等式,得出 的取值范圍;常用來解,型如: ;
④換元法:通過變量代換轉(zhuǎn)化為能求值域的函數(shù),化歸思想;
⑤三角有界法:轉(zhuǎn)化為只含正弦、余弦的函數(shù),運用三角函數(shù)有界性來求值域;
⑥基本不等式法:轉(zhuǎn)化成型如: ,利用平均值不等式公式來求值域;
⑦單調(diào)性法:函數(shù)為單調(diào)函數(shù),可根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求值域。
⑧數(shù)形結(jié)合:根據(jù)函數(shù)的幾何圖形,利用數(shù)型結(jié)合的方法來求值域。
定義域和值域計算方法:
設(shè)x、y是兩個變量,變量x的變化范圍為D,如果對于每一個數(shù)x∈D,變量y遵照一定的法則總有確定的數(shù)值與之對應(yīng),則稱y是x的函數(shù),記作y=f(x),x∈D,x稱為自變量,y稱為因變量,數(shù)集D稱為這個函數(shù)的定義域。
設(shè)A,B是兩個非空數(shù)集,從集合A到集合B的一個映射,叫做從集合A到集合B的一個函數(shù)。記作y=f(x),x∈A,或y=g(t),t∈A,其中A就叫做定義域。通常,用字母D表示。通常定義域是F(X)中x的取值范圍。
其主要根據(jù)為:
1、分式的分母不能為零。
2、偶次方根的被開方數(shù)不小于零。
3、對數(shù)函數(shù)的真數(shù)必須大于零。
4、指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的底數(shù)必須大于零且不等于1。
求函數(shù)值域的方法
1.圖像法
根據(jù)函數(shù)圖象,觀察最高點和最低點的縱坐標(biāo)。
2.配方法
利用二次函數(shù)的配方法求值域,需注意自變量的取值范圍。
3.單調(diào)性法
利用二次函數(shù)的頂點式或?qū)ΨQ軸,再根據(jù)單調(diào)性來求值域。
4.反函數(shù)法
若函數(shù)存在反函數(shù),可以通過求其反函數(shù),確定其定義域就是原函數(shù)的值域。
5.換元法
包含代數(shù)換元、三角換元兩種方法,換元后要特別注意新變量的范圍。
6.判別式法
判別式法即利用二次函數(shù)的判別式求值域。
7.復(fù)合函數(shù)法
設(shè)復(fù)合函數(shù)為f[g(x),]g(x)為內(nèi)層函數(shù),為了求出f的值域,先求出g(x)的值域,然后把g(x)看成一個整體,相當(dāng)于f(x)的自變量x,所以g(x)的值域也就是f[g(x)]的定義域,然后根據(jù)f(x)函數(shù)的性質(zhì)求出其值域;
8.不等式法
基本不等式法:利用a+b≥2√ab(其中a,b∈R+)求函數(shù)值域時,要時刻注意不等式成立的條件,即“一正,二定,三相等”。
9.化歸法
用函數(shù)和他的反函數(shù)定義域與值域的互逆關(guān)系,通過求反函數(shù)的定義域,得到原函數(shù)的值域。
10.分離常數(shù)法
把分子分母中都有的未知數(shù)變成只有分子或者只有分母的情況,由于分子分母中都有未知數(shù)與常數(shù)的和,所以一般來說我們分拆分子,這樣把分子中的未知數(shù)變成分母的倍數(shù),然后就只剩下常數(shù)除以一個含有未知數(shù)的式子。
一.觀察法
通過對函數(shù)定義域、性質(zhì)的觀察,結(jié)合函數(shù)的解析式,求得函數(shù)的值域。
注:算術(shù)平方根具有雙重非負性,即:(1)被開方數(shù)的非負性,(2)值的非負性。
這種方法對于一類函數(shù)的值域的求法,簡捷明了,不失為一種巧法。
二.反函數(shù)法
當(dāng)函數(shù)的反函數(shù)存在時,則其反函數(shù)的定義域就是原函數(shù)的值域。
注:先求出原函數(shù)的反函數(shù),再求出其定義域。
三.配方法
當(dāng)所給函數(shù)是二次函數(shù)或可化為二次函數(shù)的復(fù)合函數(shù)時,可以利用配方法求函數(shù)值域
注:將被開方數(shù)配方成完全平方數(shù),利用二次函數(shù)的最值求。
四.判別式法
若可化為關(guān)于某變量的二次方程的分式函數(shù)或無理函數(shù),可用判別式法求函數(shù)的值域。
五.最值法
對于閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù)y=f(x),可求出y=f(x)在區(qū)間[a,b]內(nèi)的極值,并與邊界值f(a).f(b)作比較,求出函數(shù)的最值,可得到函數(shù)y的值域。
六.圖象法
通過觀察函數(shù)的圖象,運用數(shù)形結(jié)合的方法得到函數(shù)的值域。
七.單調(diào)法
利用函數(shù)在給定的區(qū)間上的單調(diào)遞增或單調(diào)遞減求值域。
八.換元法
以新變量代替函數(shù)式中的某些量,使函數(shù)轉(zhuǎn)化為以新變量為自變量的函數(shù)形式,進而求出值域。
九.構(gòu)造法
根據(jù)函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征,賦予幾何圖形,數(shù)形結(jié)合。
十.比例法
對于一類含條件的函數(shù)的值域的求法,可將條件轉(zhuǎn)化為比例式,代入目標(biāo)函數(shù),進而求出原函數(shù)的值域。
十一.利用多項式的除法
例:求函數(shù)y=(3x+2)/(x+1)的值域。
點撥:將原分式函數(shù),利用長除法轉(zhuǎn)化為一個整式與一個分式之和。
解:y=(3x+2)/(x+1)=3-1/(x+1)。
∵1/(x+1)≠0,故y≠3。
∴函數(shù)y的值域為y≠3的一切實數(shù)。
注:對于形如y=(ax+b)/(cx+d)的形式的函數(shù)均可利用這種方法。
十二.不等式法
注:考查函數(shù)自變量的取值范圍構(gòu)造不等式(組)或構(gòu)造重要不等式,求出函數(shù)定義域,進而求值域。不等式法是重要的解題工具,它的應(yīng)用非常廣泛。是數(shù)學(xué)解題的方法之一。
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(1)確定函數(shù)的定義域;
(2)分析解析式的特點;
(3)將端點值與極值比較,求出最大值與最小值;
(4)計算出函數(shù)的值域。
求函數(shù)值域的常用方法有:
一、配方法
二、反解法
三、分離常數(shù)法
四、判別式法
五、換元法
六、不等式法
七、函數(shù)有界性法
直接求函數(shù)的值域困難時,可以利用已學(xué)過函數(shù)的有界性,反客為主來確定函數(shù)的值域。
八、函數(shù)單調(diào)性法
先確定函數(shù)在其定義域(或定義域的某個子集上)的單調(diào)性,再求出函數(shù)值域的方法??紤]這一方法的是某些由指數(shù)形式的函數(shù)或?qū)?shù)形式的函數(shù)構(gòu)成的一些簡單的初等函數(shù),可直接利用指數(shù)或?qū)?shù)的單調(diào)性求得答案;還有一些形如,看a,d是否同號,若同號用單調(diào)性求值域,若異號則用換元法求值域;還有的在利用重要不等式求值域失敗的情況下,可采用單調(diào)性求值域。
九、數(shù)形結(jié)合法
其題型是函數(shù)解析式具有明顯的某種幾何意義,如兩點的距離公式、直線斜率等等,這類題目若運用數(shù)形結(jié)合法,往往會更加簡單,一目了然,賞心悅目。
十、導(dǎo)數(shù)法
利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的值域的一般步驟:(1)求導(dǎo),令導(dǎo)數(shù)為0;(2)確定極值點,求極值;(3)比較端點與極值的大小,確定最大值與最小值即可確定值域。
總之,在具體求某個函數(shù)的值域時,首先要仔細、認真觀察其題型特征,然后再選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?,一般?yōu)先考慮函數(shù)單調(diào)性法和基本不等式法,然后才考慮用其他各種特殊方法。
函數(shù)經(jīng)典定義中,因變量的取值范圍叫做這個函數(shù)的值域,在函數(shù)現(xiàn)代定義中是指定義域中所有元素在某個對應(yīng)法則下對應(yīng)的所有的象所組成的集合。即{y∣y=f(x),x∈D}
常見函數(shù)值域:
y=kx+b (k≠0)的值域為R
y=k/x 的值域為(-∞,0)∪(0,+∞)
y=√x的值域為x≥0
y=ax^2+bx+c 當(dāng)a0時,值域為 [4ac-b^2/4a,+∞) ;
當(dāng)a0時,值域為(-∞,4ac-b^2/4a]
y=a^x 的值域為 (0,+∞)
y=lgx的值域為R
擴展資料
在解決問題的過程中,數(shù)學(xué)家往往不是直接解決原問題,而是對問題進行變形、轉(zhuǎn)化,直至把它化歸為某個(些)已經(jīng)解決的問題,或容易解決的問題。
把所要解決的問題,經(jīng)過某種變化,使之歸結(jié)為另一個問題*,再通過問題*求解,把的解得結(jié)果作用于原有問題,從而使原有問題得解,這種解決問題的方法,我們稱之為化歸法;
解數(shù)學(xué)題時,把某個式子看成一個整體,用一個變量去代替它,從而使問題得到簡化,這叫換元法。換元的實質(zhì)是轉(zhuǎn)化,關(guān)鍵是構(gòu)造元和設(shè)元,理論依據(jù)是等量代換,目的是變換研究對象,將問題移至新對象的知識背景中去研究,從而使非標(biāo)準(zhǔn)型問題標(biāo)準(zhǔn)化、復(fù)雜問題簡單化,變得容易處理。 換元法又稱輔助元素法、變量代換法。
通過引進新的變量,可以把分散的條件聯(lián)系起來,隱含的條件顯露出來,或者把條件與結(jié)論聯(lián)系起來?;蛘咦?yōu)槭煜さ男问?,把?fù)雜的計算和推證簡化。 它可以化高次為低次、化分式為整式、化無理式為有理式、化超越式為代數(shù)式,在研究方程、不等式、函數(shù)、數(shù)列、三角等問題中有廣泛的應(yīng)用。
例如在分解(x2+x+1)(x2+x+2)-12時,可以令y=x2+x,則 原式=(y+1)(y+2)-12 =y2+3y+2-12=y2+3y-10 =(y+5)(y-2) =(x2+x+5)(x2+x-2) =(x2+x+5)(x+2)(x-1). 例2,(x+5)+(y-4)=8 (x+5)-(y-4)=4 令x+5=m,y-4=n 原方程可寫為 m+n=8 m-n=4 解得m=6,n=2 所以x+5=6,y-4=2 所以x=1,y=6 注意:換元后勿忘還原。
利用函數(shù)和他的反函數(shù)定義域與值域的互逆關(guān)系,通過求反函數(shù)的定義域,得到原函數(shù)的值域;
參考資料:值域的百度百科
(手機不好打符號,所以下文中“x的a次方”均用“x^a”表示,“x分之一”用“x^(-1)”表示”,“根號x”用“x^(1/2)”表示。)
(可能有些亂,不妨看的同時轉(zhuǎn)化在紙上寫出來清楚些~。)
常見求值域的方法有:
1.配方法(常用于二次函數(shù))。
即將二次函數(shù)整理成形如y=a(x-h)^2+b,若a0則值域為[b,正無窮),若a0則值域為(負無窮,b]。
2.換元法。
將復(fù)雜的函數(shù)通過換元轉(zhuǎn)化為熟悉函數(shù)的形式。如y=4^x+2^x+3,可以設(shè)t=2^x,所以原函數(shù)就可以轉(zhuǎn)化為y=t^2+t+3,求其值域。
3.基本不等式法。
先對函數(shù)變形,使之具備“一正二定三等”的條件后,再用基本不等式求出值域。如形如函數(shù)y=ax+bx^(-1)。
4.利用函數(shù)的單調(diào)性。
5.分離常數(shù)法。
6.數(shù)形結(jié)合法。
例題:求函數(shù)y=(x^2-2x+5)^(1/2)+(x^2+2x+5)^(1/2)的值域
解題思路:原函數(shù)整理后可化為y=[(x-1)^2+(0-2)^2]^(1/2)+[(x+1)^2+(0-2)^2]^(1/2)。設(shè)P點坐標(biāo)為(x,0),A點坐標(biāo)為(1,2),B點坐標(biāo)為(-1,2),則函數(shù)y則可以理解為PA,PB兩線段和即y=|PA|+|PB|,再結(jié)合圖像坐標(biāo)………
7.導(dǎo)數(shù)法。
先求導(dǎo),然后求在給定區(qū)間上的極值,最后結(jié)合端點值,求出值域和最值。
(有的地方就不展開了,還有不明白的可以追問w。)