1、求 函 数 值 域 的 常 用 方 法在函数的三要素中,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。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 y=3- 的值域。x解: 0 - 0 3- 3x故函数的值域是:(-,3 2、配方法配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。例 2、求函数 y= -2x+5,x -1,2的值域。2解:将函数配方得:y=(x-1) +4, x -1,2,由二次函数的性质可知:2当
2、 x=1 时,y =4min当 x=-1,时 =8ax故函数的值域是:4,8 3、判别式法 2例 3 求函数 y= 的值域。21x解:原函数化为关 x 的一元二次方程(y-1) -x+(y-1)=02x(1)当 y1 时,x R,=(-1) -4(y-1)(y-1) 02解得: y23(2)当 y=1,时,x=0,而 1 , 23故函数的值域为 , 2例 4 求函数 y=x+ 的值域。 )(x解:两边平方整理得:2 -2(y+1)x+y =0(1)22x R, =4(y+1) -8y 0解得:1- y 1+但此时的函数的定义域由 x(2-x) 0,得:0 x 2。由 0,仅保证关于 x 的方程
3、:2 -2(y+1)x+y =0 在实数集 R 有实根,而不能确保其实根2在区间0,2上,即不能确保方程(1)有实根,由 0 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原函数的值域。130 x 2, y=x+ 0,)2(x=0,y=1+ 代入方程( 1) ,解得: = 0,2,即当 = 时,ymin 1x241x24原函数的值域为:0,1+ 。2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 5 求函数
4、y= 值域。6543x解:由原函数式可得:x= 3y则其反函数为:y= 54x其定义域为:x 3故所求函数的值域为:(-, )535、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 6 求函数 y= 的值域。1xe解:由原函数式可得: =xy0, 0 xe1y解得:-10,故原函数的值域为(0, 。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 9 求函数 y=x+ 的值域。1解:令 x-1=t, (t 0)则 x= +12ty
5、= +t+1= + ,又 t 0,由二次函数的性质可知2t2)(43当 t=0 时,y =1,当 t0 时,y+。min故函数的值域为1,+) 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 10 求函数 y= + 的值域。)2(x82解:原函数可化简得:y=x-2+x+8 上式可以看成数轴上点 P(x)到定点 A(2) ,B(-8)间的距离之和。由上图可知:当点 P 在线段 AB 上时,y=x-2+x+8=AB=10当点 P 在线段 AB 的延长线或反向延长线上时,y=x-2+x+8AB=
6、10故所求函数的值域为:10,+例 11 求函数 y= + 的值域1362x542x解:原函数可变形为:y= +)0(2)10(22上式可看成 x 轴上的点 P(x,0)到两定点 A(3,2) ,B(-2,-1)的距离之和,由图可知当点 P 为线段与 x 轴的交点时, y =AB=min= ,)12(343故所求函数的值域为 ,+。例 12 求函数 y= - 的值域62x542x解:将函数变形为:y= -)0(2)10(22上式可看成定点 A(3,2)到点 P(x,0)的距离与定点 B(-2,1)到点 P(x,0)的距离之差。即:y=AP-BP由图可知:(1)当点 P 在 x 轴上且不是直线
7、AB 与 x 轴的交点时,如点 P,则构成ABP,根据三角形两边之差小于第三边,有 AP-BPAB= = )2(6即:- y 26(2)当点 P 恰好为直线 AB 与 x 轴的交点时, 有 AP-BP=AB= 。6综上所述,可知函数的值域为:(- ,- ) 。 注:由例 11,例 12 可知,26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,则要使两点 A,B 在 x 轴的同侧。如:例 17 的 A,B 两点坐标分别为:(3,2) , (-2,-1) ,在 x 轴的同侧;例 18 的 A,B 两点坐标分别为:(3,2) , (2,-1) ,在 x 轴的同侧。总之,在具体求某个函数的值域时,首先要仔细、认真观察其题型特征,然后再选择恰当的方法,一般优先考虑直接法,函数单调性法然后才考虑用其他各种特殊方法。