1、第二节 函数的定义域与值域(最值)考纲解读 会求些简单函数的定义域和值域命题趋势探究 考查重点是求解函数的定义域和值域知识点精讲一、函数的定义域求解函数的定义域应注意:(1)分式的分母不为零;(2)偶次方根的被开方数大于或等于零:(3)对数的真数大于零,底数大于零且不等于1;(4)零次幂或负指数次幂的底数不为零;(5)三角函数中的正切的定义域是且;(6)已知的定义域求解的定义域,或已知的定义域求的定义域,遵循两点:定义域是指自变量的取值范围;在同一对应法则下,括号内式子的范围相同;(7)对于实际问题中函数的定义域,还需根据实际意义再限制,从而得到实际问题函数的定义域.二、函数的值域求解函数值域
2、主要有以下十种方法:(1)观察法;(2)配方法;(3)图像法;(4)基本不等式法,(5)换元法;(6)分离常数法;(7)判别式法;(8)单调性法,(9)有界性法;(10)导数法.需要指出的是,定义域或值域的结果必须写成区间或集合的形式. 题型归纳及思路提示题型13 函数定义域的求解思路提示 对求函数定义域问题的思路是:(1)先列出使式子有意义的不等式或不等式组;(2)解不等式组;(3)将解集写成集合或区间的形式. 一、给出函数解析式求解定义域例2.函数的定义域为( )A.(-4,-1) B.(-4,1) C.(-1,1) D.(-1,1变式1 函数 的定义域为()A.(0,1) B0,1) C
3、.(0,1 D0,1变式2求函数 的定义域. 二、抽象函数定义域已知的定义域求的定义域,或已知的定义域求的定义域,或已知的定义域求的定义域.解题时注意:(1)定义域是指自变量的取值范围;(2)在同一对应法则的作用下括号内式子的范围相同.例2.11 (1)已知函数的定义域为(0,1)求的定义域(2)已知函数的定义域为(2,4)求的定义域(3)已知函数的定义域为(1,2)求的定义域.评注 定义域是对自变量而言的,如的定义域为(1,2)指的是x的范围而非的范围.变式1 已知函数 的定义域是0,1,求的定义域变式2设,则的定义域为()A(-4,0)U(0,4) B C. D 三、实际问题中函数定义域的
4、求解例2.12 如图2-3所示,用长为1的铁丝弯成下部为矩形上部为半圆形的框架,若半圆半径为x,求此框架围成的面积y与x的函数式y,并写出其定义域.分析 在求实际问题函数的定义域时,应注意根据实际意义再限制,从而得到实际问题函数的定义城.ABCD图 2-3评注 求实际问题函数的定义域时,除考虑函数的解析式有意义外、还要考虑使实际问题有意义,如本题中要根据各种度量的存在性来确定函数的定义域题型14函数定义域的应用思路提示 对函数定义域的应用,是逆向思维问题,常常转化为恒成立问题求解,必要时对参数进行分类讨论.例2.13若函数 的定义域为R,则实数a的取值范围为_.变式1 若函数的定义域是R,求则
5、实数a的取值范围是()A. B. C. D. 变式2 函数 的定义域是R,求a的取值范围.变式3若函数 的定义域为R,求实数a的取值范围.题型15 函数值域的求解思路提示 函数值域的求法主要有以下几种 (1)观察法:根据最基本函数值域(如0,及函数的图像、性质、简单的计算、推理,凭观察能直接得到些简单的复合函数的值域.(2)配方法:对于形如的值域问题可充分利用二次函数可配方的特点,结合二次函数的定义城求出函数的值域.(3)图像法:根据所给数学式子的特征,构造合适的几何模型.(4)基本不等式法:注意使用基本不等式的条件,即一正、二定、三相等.(5)换元法:分为三角换元法与代数换元法,对于形的值城
6、,可通过换元将原函数转化为二次型函数.(6)分离常数法:对某些齐次分式型的函数进行常数化处理,使函数解析式简化内便于分析.(7)判别式法:把函数解析式化为关于x的元二次方程,利用一元二次方程的判别式求值域,一般地,形如 ,或的函数值域问题可运用判别式法(注意x的取值范围必须为实数集R).(8) 单调性法:先确定函数在定义域(或它的子集)内的单调性,再求出值域.对于形如或的函数,当ac0时可利用单调性法.(9)有界性法:充分利用三角函数或一些代数表达式的有界性,求出值域.因为常出现反解出y的表达式的过程,故又常称此为反解有界性法. (10) 导数法:先利用导数求出函数的极大值和极小值,再确定最大
7、(小)值,从而求出函数的值域.一 观察法例 2.14 求函数的值域.变式1 函数的值域是 .变式2 函数的值域是 .二 配方法例 2.15 求函数的值域.变式1 求函数的值域.变式2 求的值域.变式3 设函数的定义域为D,若所有点构成一个正方形区域,则a的值为( ).A -2 B -4 C -8 D 不能确定三 图像法(数形结合) 例 2.16 求函数的值域.评注 本题中也可看着动点P(x,0)与两定点A(-1,1),B(1,1)的距离之和,同理利用数形结合思想,|PA|+|PB|,则|PA|+|PB|的最小值为.变式1 求函数y=|x+1|+|x-2|的值域.变式2 函数的值域是( ).A
8、B C D 变式3 函数的值域是( ).A B C D 四 基本不等式法例2.17 已知x2,求函数的值域.变式1 求函数的值域.五、换元法(代数换元与三角换元)【例2.18】求函数的值域.变式1:求函数的值域.变式2:求函数的值域.六、 分离常数法【例2.19】求的值域.变式1:求函数的值域.变式2:求函数的值域.七、 判别式法【例2.20】求函数的值域.变式1:已知函数的值域为,求的值.变式2:已知函数的定义域为R,值域为,求的值.八、 单调性法【例2.21】求函数的值域.变式1:求函数的值域.变式2:函数的值域是_.变式3:求函数的值域.变式4:求函数的值域.九、 有界性法【例2.22】
9、求函数的值域.变式1:已知函数,求函数的值域.变式2:已知函数,若有,则的取值范围为( ) 【例2.23】已知,求函数的值域.评注 本题也可以用数形结合思想求解,设,则的几何意义为点与点所确定直线的斜率,其中为单位圆在轴左侧部分.变式1:已知,求函数的值域.十、 导数法【例2.24】求函数的值域.评注 对于三次函数以及复杂的函数求值域一般都用导数法求解,此类解法在第三章导数中有更为系统的介绍.变式1:若函数在区间及上都是增函数,而在上是减函数,求此函数在上的值域.最有效训练题5(限时45分钟)1. 已知,则下列函数中定义域和值域都可能是R的是( ) 2. 若函数的定义域为R,则实数的取值范围是( ) 3. 定义域为R是函数的值域为,则函数的值域是( ) 4. 函数的值域是( ) 5. 设函数,则的值域是( ) 6. 对任意两实数,定义运算“*”如下:,函数的值域为( ) 7. 函数的定义域是_.8. 函数的值域为_.9. 若函数的值域为,则函数的值域是_.10. 已知函数,定义域为,值域为,则的取值范围是_.11. 求下列函数的定义域.(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) ;(6) ;(7) 已知函数的定义域是,求的定义域;(8) 已知函数的定义域为,求的定义域.12. 求下列函数的值域.(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) ;(6) ;(7) ;(8) .