2022年高中数学求函数值域十二法素材新人教版.docx
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求函数值域十二法求函数的值域或最值是高中数学基本问题之一,也是考试的热点和难点之一。遗憾的是教材中仅有少量求定义域的例题、习题,而求值域或最值的例题、习题则是少得屈指可数。原因可能是求函数的值域往往需要综合用到众多的知识内容,技巧性强,有很高的难度,因此求函数的值域或最值的方法需要我们在后续的学习中逐步强化。本文谈一些求函数值域的方法,仅作抛砖引玉吧。基本知识定义:因变量y的取值范围叫做函数的值域(或函数值的集合)。函数值域常见的求解思路:⑴.划归为几类常见函数,利用这些函数的图象和性质求解。⑵.反解函数,将自变量x用函数y的代数式形式表示出来,利用定义域建立函数y的不等式,解不等式即可获解。⑶.可以从方程的角度理解函数的值域,如果我们将函数看作是关于自变量的方程,在值域中任取一个值,对应的自变量一定为方程在定义域中的一个解,即方程在定义域内有解;另一方面,若取某值,方程在定义域内有解,则一定为对应的函数值。从方程的角度讲,函数的值域即为使关于的方程在定义域内有解的得取值范围。特别地,若函数可看成关于的一元二次方程,则可通过一元二次方程在函数定义域内有解的条件,利用判别式求出函数的值域。⑷.可以用函数的单调性求值域。⑸.其他。函数值域的求法在以上求解思路的引导下,又要注意以下的常见求法和技巧:⑴.观察法;⑵.最值法;⑶.判别式法;⑷.反函数法;⑸.换元法;⑹.复合函数法;⑺.利用基本不等式法;⑻.利用函数的单调性;⑼.利用三角函数的有界性;⑽.图象法;⑾.配方法;⑿.构造法。举例说明⑴.观察法:由函数的定义域结合图象,或直观观察,准确判断函数值域的方法。例1:求函数的值域。例2:求函数的值域。⑵.最值法:对于闭区间上的连续函数,利用函数的最大值、最小值求函数的值域的方法。例3:求函数,的值域。例4:求函数的值域。⑶.判别式法:通过二次方程的判别式求值域的方法。例5:求函数的值域。⑷.反函数法:利用求已知函数的反函数的定义域,从而得到原函数的值域的方法。例6:求函数的值域。例7:求函数,的值域。⑸.换元法:通过对函数恒等变形,将函数化为易求值域的函数形式来求值域的方法。例8:求函数的值域。⑹.复合函数法:对函数,先求的值域充当的定义域,从而求出的值域的方法。例9:求函数的值域。⑺.利用基本不等式求值域:例10:求函数的值域。例11:求函数的值域。⑻.利用函数的单调性:例12:求函数的值域。提示:,,∴都是增函数,故是减函数,因此当时,,又∵,∴。例13:求函数的值域。略解:易知定义域为,而在上均为增函数,∴,故⑼.利用三角函数的有解性:例14:求函数的值域。例15:求函数的值域。⑽.图象法:如果可能做出函数的图象,可根据图象直观地得出函数的值域(求某些分段函数的值域常用此方法)。例16:求函数的值域。求函数值域方法很多,常用的有以上这些,这些方法分别具有极强的针对性,每一种方法又不是万能的。要顺利解答求函数值域的问题,必须熟练掌握各种技能技巧。⑾.配方法:当所给函数是二次函数或可化为二次函数的复合函数时,可以利用配方法求函数值域。例17:求函数的值域。点拨:将被开方数配方成完全平方数,利用二次函数的最值求。解:由,可知函数的定义域为x∈[-1,2]。此时∴,函数的值域是。⑿.构造法:根据函数的结构特征,赋予几何图形,数形结合。例18:求函数的值域。点拨:将原函数变形,构造平面图形,由几何知识,确定出函数的值域。解:原函数变形为作一个长为4、宽为3的矩形ABCD,再切割成12个单位正方形。设HK=,则EK=2,KF=2,AK=,KC=。由三角形三边关系知,AK+KC≥AC=5。当A、K、C三点共线时取等号。∴原函数的知域为{y|y≥5}。