1、函数值域求法十一种在函数的三要素中,定义域和值域起决定作用,而值域是由定义域和对应法则共同确定。研究函数的值域,不但要重视对应法则的作用,而且还要特别重视定义域对值域的制约作用。确定函数的值域是研究函数不可缺少的重要一环。对于如何求函数的值域,是学生感到头痛的问题,它所涉及到的知识面广,方法灵活多样,在高考中经常出现,占有一定的地位,若方法运用适当,就能起到简化运算过程,避繁就简,事半功倍的作用。本文就函数值域求法归纳如下,供参考。1. 直接观察法对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到。例 1. 求函数 的值域。解:显然函数的值域是:例 2. 求函数 的值域。解:故函数的值域是:2. 配
2、方法配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。例 3. 求函数 的值域。解:将函数配方得:由二次函数的性质可知:当 x=1 时, ,当 时,故函数的值域是:4,83. 判别式法例 4. 求函数 的值域。解:原函数化为关于 x 的一元二次方程(1)当 时,解得:(2)当 y=1 时, ,而故函数的值域为例 5. 求函数 的值域。解:两边平方整理得: (1)解得:但此时的函数的定义域由 ,得由 ,仅保证关于 x 的方程: 在实数集 R 有实根,而不能确保其实根在区间0 ,2 上,即不能确保方程(1)有实根,由 求出的范围可能比 y 的实际范围大,故不能确定此函数的值域为 。可以采取如下方法进一步确定
3、原函数的值域。代入方程(1)解得:即当 时,原函数的值域为:注:由判别式法来判断函数的值域时,若原函数的定义域不是实数集时,应综合函数的定义域,将扩大的部分剔除。4. 反函数法直接求函数的值域困难时,可以通过求其原函数的定义域来确定原函数的值域。例 6. 求函数 值域。解:由原函数式可得:则其反函数为: ,其定义域为:故所求函数的值域为:5. 函数有界性法直接求函数的值域困难时,可以利用已学过函数的有界性,反客为主来确定函数的值域。例 7. 求函数 的值域。解:由原函数式可得:解得:故所求函数的值域为例 8. 求函数 的值域。解:由原函数式可得: ,可化为:即即解得:故函数的值域为6. 函数单
4、调性法例 9. 求函数 的值域。解:令则 在2,10上都是增函数所以 在2,10上是增函数当 x=2 时,当 x=10 时,故所求函数的值域为:例 10. 求函数 的值域。解:原函数可化为:令 ,显然 在 上为无上界的增函数所以 , 在 上也为无上界的增函数所以当 x=1 时, 有最小值 ,原函数有最大值显然 ,故原函数的值域为7. 换元法通过简单的换元把一个函数变为简单函数,其题型特征是函数解析式含有根式或三角函数公式模型,换元法是数学方法中几种最主要方法之一,在求函数的值域中同样发挥作用。例 11. 求函数 的值域。解:令 ,则又 ,由二次函数的性质可知当 时,当 时,故函数的值域为例 1
5、2. 求函数 的值域。解:因即故可令故所求函数的值域为例 13. 求函数 的值域。解:原函数可变形为:可令 ,则有当 时,当 时,而此时 有意义。故所求函数的值域为例 14. 求函数 , 的值域。解:令 ,则由且可得:当 时, ,当 时,故所求函数的值域为 。例 15. 求函数 的值域。解:由 ,可得故可令当 时,当 时,故所求函数的值域为:8. 数形结合法其题型是函数解析式具有明显的某种几何意义,如两点的距离公式直线斜率等等,这类题目若运用数形结合法,往往会更加简单,一目了然,赏心悦目。例 16. 求函数 的值域。解:原函数可化简得:上式可以看成数轴上点 P(x)到定点 A(2), 间的距离
6、之和。由上图可知,当点 P 在线段 AB 上时,当点 P 在线段 AB 的延长线或反向延长线上时,故所求函数的值域为:例 17. 求函数 的值域。解:原函数可变形为:上式可看成 x 轴上的点 到两定点 的距离之和,由图可知当点 P 为线段与 x 轴的交点时, ,故所求函数的值域为例 18. 求函数 的值域。解:将函数变形为:上式可看成定点 A(3 ,2)到点 P(x ,0)的距离与定点 到点 的距离之差。即:由图可知:(1 )当点 P 在 x 轴上且不是直线 AB 与 x 轴的交点时,如点 ,则构成 ,根据三角形两边之差小于第三边,有即:(2)当点 P 恰好为直线 AB 与 x 轴的交点时,有
7、综上所述,可知函数的值域为:注:由例 17,18 可知,求两距离之和时,要将函数式变形,使 A、B 两点在 x 轴的两侧,而求两距离之差时,则要使 A,B 两点在 x 轴的同侧。如:例 17 的 A,B 两点坐标分别为:(3,2 ), ,在 x 轴的同侧;例 18 的 A,B 两点坐标分别为(3 ,2 ), ,在 x 轴的同侧。9. 不等式法利用基本不等式 ,求函数的最值,其题型特征解析式是和式时要求积为定值,解析式是积时要求和为定值,不过有时需要用到拆项、添项和两边平方等技巧。例 19. 求函数 的值域。解:原函数变形为:当且仅当即当 时 ,等号成立故原函数的值域为:例 20. 求函数 的值域。解:当且仅当 ,即当 时,等号成立。由 可得:故原函数的值域为:10. 一一映射法原理:因为 在定义域上 x 与 y 是一一对应的。故两个变量中,若知道一个变量范围,就可以求另一个变量范围。例 21. 求函数 的值域。解:定义域为由 得故 或解得故函数的值域为11. 多种方法综合运用例 22. 求函数 的值域。解:令 ,则(1)当 时, ,当且仅当 t=1,即 时取等号,所以(2)当 t=0 时,y=0。综上所述,函数的值域为:注:先换元,后用不等式法例 23. 求函数 的值域。解:令 ,则