揭开函数最值迷雾 巧看值域常规求法

时间:2022-07-31 12:23:06

揭开函数最值迷雾 巧看值域常规求法

摘要:本文论述了值域的求法:函数单调性法、换元法,分离常数法,配方法、重要不等式。近几年的高考数学中虽不直接对函数值域进行单独考查,但在一些恒成立、求参数范围等的题目中频繁涉及。本人以为回归课本,掌握基础,是解决此类问题的最佳途径,故根据本人在教学中的经验,总结了将函数求值域题型技巧。

关键词:函数;值域;求值域方法

中图分类号:G633.6 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)12-0263-01

近几年的高考数学中虽不直接对函数值域进行单独考查,但在一些恒成立、求参数范围等的题目中频繁涉及。本人以为回归课本,掌握基础,是解决此类问题的最佳途径,故根据本人在教学中的经验,试将函数求值域题型技巧总结如下。

一、函数单调性法

【例1】函数y=+的值域。

【解析】先求定义域为(-∞,0)∪[4,+∞)两个根号内的函数在(-∞,0]上都为减函数,所以y≥2,在[4,+∞)上都为增函数,所以y≥2所以函数值域为[2,+∞).

点评:函数求值域高考中首选单调性,一般的我们要从函数形式求导数或直接求单调性而去求解值域。

【变式1】已知g(θ)=5θ-10sinθ,θ∈(0,π),试求当角q的余弦值为何值时,函数取最小值?

【解析】g(θ)=5-10sinθ,当g(θ),

g(θ)在θ∈(0,)上为减函数;当g(θ)>0,cosθ

g(θ)在θ∈(,0)上为增函数,当θ=时,取到最小值。

二、配方法

【例2】(2013年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案)),y=(-6≤a≤3)的最大值为()。

A.9 B. C.3D.

【解法1】Qy=3==,又-6≤a≤3,当a=-时,ymax=。

【解法2】本题考查函数的最值以及基本不等式的应用。当-6≤a≤3时,3-a≥0,a+6≥0,当a=6,3时,=0。所以≤=,当且仅当3-a=a+6,即a=-时去等号。选B。

点评:配方法一般用于二次函数形式的值域求解问题,配方看定义域而去求解值域。

【变式2】如果函数f(x)=(x-1)2+1定义在区间[t,t+1]上,求f(x)的最小值。

f(x)min=(t-1)2+1,t>1

1,0≤t≤1

t2+1t

【解析】函数图象的对称轴为x=1,

(1)当t+1

(2)当t>1时,f(x)min=f(t)=t2-2t+2;

(3)当t≤1≤t+1即0≤t≤1时,f(x)min=f(1)=1。

三、分离常数法

【例3】函数y=的值域为 。

答案:(-1,1]。

【解析1】方法一:y==-1+,函数的定义域为R。

1+x2≥1,0

【解析2】y=⇒y+yx2=1-x2⇒(1+y)x2=1-y⇒x2=≥0,得到y∈(-1,1]。

点评:分离常数法一般用于分子分母一二次等的分式求值域问题,注意定义域,一般利用均制定里或对勾函数、函数单调性解之。

【变式3】求函数y=的值域为。

答案:{y|y≠}。

【解法1】(分离常数法)y=・=-・,由于・≠0,所以y≠。

【解法2】(换元法)设5x+1=t,x=,y=×=×(1-),由于≠0,所以{y|y≠}。

四、换元法

【例4】求函数y=4x-5+2的值域。

答案:[1,+∞)。

【解析】

法1:令t=,则2x=t2+3,y=2(t2+3)-5+t=2t2+t+1=

2

t++,t≥0,而函数y=2t2+t+1在[0,+∞)上是增函数,随着增大而无穷增大.所以当t=0时,ymin=1,故所求函数的值域是[1,+∞)。

法2:显然函数在[,+∞)上是增函数,所以当x=时,ymin=1,故所求函数的值域是[1,+∞)。

点评:换元法一般将无理式转化为有理式,或能整体代换的函数求值域问题,然后用学过的求值域方法求解。

以上是本人总结的求函数值域的常用方法。总之,值域求法多种多样,但都以常见求法殊途归一,所以掌握这些方法运用规律,并灵活建模构造,则在高考中就能达到快捷求解,事半功倍。

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