作品编号:DG13485201600078972981 创作者: 玫霸*
高中函数定义域和值域的求法总结
一、常规型
即给出函数的解析式的定义域求法,其解法是由解析式有意义列出关于自变量的不等式或不等式组,解此不等式(或组)即得原函数的定义域。 例1 求函数y?x2?2x?15的定义域。
|x?3|?8解:要使函数有意义,则必须满足
?x2?2x?15?0① ?②?|x?3|?8?0由①解得 x??3或x?5。 ③ 由②解得 x?5或x??11 ④
③和④求交集得x??3且x??11或x>5。
故所求函数的定义域为{x|x??3且x??11}?{x|x?5}。
1例2 求函数y?sinx?的定义域。
216?x解:要使函数有意义,则必须满足
①?sinx?0 ?2②?16?x?0由①解得2k??x???2k?,k?Z 由②解得?4?x?4
③
④
由③和④求公共部分,得 ?4?x???或0?x?? 故函数的定义域为(?4,??]?(0,?] 评注:③和④怎样求公共部分?你会吗? 二、抽象函数型
抽象函数是指没有给出解析式的函数,不能常规方法求解,一般表示为已知一个抽象函数的定义域求另一个抽象函数的解析式,一般有两种情况。 (1)已知f(x)的定义域,求f[g(x)]的定义域。 (2)其解法是:已知f(x)的定义域是[a,b]求f[g(x)]的定义域是解a?g(x)?b,即为所求的定义域。
例3 已知f(x)的定义域为[-2,2],求f(x2?1)的定义域。
解:令?2?x2?1?2,得?1?x2?3,即0?x2?3,因此0?|x|?3,从而?3?x?3,故函数的定义域是{x|?3?x?(2)已知f[g(x)]的定义域,求f(x)的定义域。
其解法是:已知f[g(x)]的定义域是[a,b],求f(x)定义域的方法是:由a?x?b,求g(x)的值域,即所求f(x)的定义域。
例4 已知f(2x?1)的定义域为[1,2],求f(x)的定义域。 解:因为1?x?2,2?2x?4,3?2x?1?5。 即函数f(x)的定义域是{x|3?x?5}。 三、逆向型
3}。
即已知所给函数的定义域求解析式中参数的取值范围。特别是对于已知定义域为R,求参数的范围问题通常是转化为恒成立问题来解决。 例5 已知函数y?mx2?6mx?m?8的定义域为R求实数m的取值范围。
分析:函数的定义域为R,表明mx2?6mx?8?m?0,使一切x∈R都成立,由x2项的系数是m,所以应分m=0或m?0进行讨论。 解:当m=0时,函数的定义域为R;
当m?0时,mx2?6mx?m?8?0是二次不等式,其对一切实数x都成立的充要条件是
?m?0?2???(?6m)?4m(m?8)?0 ?0?m?1综上可知0?m?1。
评注:不少学生容易忽略m=0的情况,希望通过此例解决问题。
kx?7的定义域是R,求实数k的取值范围。 2kx?4kx?3解:要使函数有意义,则必须kx2?4kx?3≠0恒成立,因为f(x)的定义域为R,
例6 已知函数f(x)?即kx2?4kx?3?0无实数
①当k≠0时,??16k2?4?3k?0恒成立,解得0?k?②当k=0时,方程左边=3≠0恒成立。 综上k的取值范围是0?k?3; 43。 4四、实际问题型
这里函数的定义域除满足解析式外,还要注意问题的实际意义对自变量的限制,这点要加倍注意,并形成意识。
例7 将长为a的铁丝折成矩形,求矩形面积y关于一边长x的函数的解析式,并求函数的定义域。
解:设矩形一边为x,则另一边长为
1(a?2x)于是可得矩形面积。 211y?x?(a?2x)?ax?x2
221??x2?ax。
2由问题的实际意义,知函数的定义域应满足
?x?0?x?0?? ?1?a?2x?0(a?2x)?0???2a?0?x?。
2故所求函数的解析式为y??x2?a1。 ax,定义域为(0,)22例8 用长为L的铁丝弯成下部为矩形上部为半圆的框架,如图,若矩形底边长为
2x,求此框架围成的面积y与x的函数关系式,并求定义域。
解:由题意知,此框架围成的面积是由一个矩形和一个半圆组成的图形的面积,如图。
因为CD=AB=2x,所以CD??x,所以AD??L?AB?CDL?2x??x, ?22?L?2x??x?x2故y?2x? ?22???(2?)x2?Lx
2根据实际问题的意义知
?2x?0L??0?x? ?L?2x??x??2?0?2?L?故函数的解析式为y??(2?)x2?Lx,定义域(0,)。
??22五、参数型
对于含参数的函数,求定义域时,必须对分母分类讨论。 例9 已知f(x)的定义域为[0,1],求函数F(x)?f(x?a)?f(x?a)的定义域。 解:因为f(x)的定义域为[0,1],即0?x?1。故函数F(x)的定义域为下列不等式组的解集:
?0?x?a?1??a?x?1?a,即 ??0?x?a?1a?x?1?a??即两个区间[-a,1-a]与[a,1+a]的交集,比较两个区间左、右端点,知
1?a?0时,F(x)的定义域为{x|?a?x?1?a}; 21(2)当0?a?时,F(x)的定义域为{x|a?x?1?a};
211(3)当a?或a??时,上述两区间的交集为空集,此时F(x)不能构成函
22(1)当?数。
六、隐含型
有些问题从表面上看并不求定义域,但是不注意定义域,往往导致错解,事实上定义域隐含在问题中,例如函数的单调区间是其定义域的子集。因此,求函数的单调区间,必须先求定义域。
2例10 求函数y?log2(?x?2x?3)的单调区间。
解:由?x2?2x?3?0,即x2?2x?3?0,解得?1?x?3。即函数y的定义域为(-1,3)。 函数y?log2(?x2?2x?3)是由函数y?log2t,t??x2?2x?3复合而成的。
t??x2?2x?3??(x?1)2?4,对称轴x=1,由二次函数的单调性,可知t在
1]上是增函数;??)上是减函数,区间(??,在区间[1,而y?log2t在其定义域上单调
增;
(?1,3)?(??,1]?(?1,1],(?1,3)?[1,??)?[1,3)
,所以函数
y?log2(?x2?2x?3)在区间(?1,3)上是减函数。 1]上是增函数,在区间[1,
函数值域求法十一种
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. 求函数解:∵x?0
1?0∴x
y?1x的值域。
显然函数的值域是:(??,0)?(0,??) 例2. 求函数y?3?x的值域。 解:∵x?0 ??x?0,3?x?3
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。
2 例3. 求函数y?x?2x?5,x?[?1,2]的值域。
2y?(x?1)?4 解:将函数配方得:
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∵x?[?1,2]
由二次函数的性质可知:当x=1时,ymin?4,当x??1时,ymax?8 故函数的值域是:[4,8] 3. 判别式法
1?x?x2y?1?x2 例4. 求函数
的值域。
解:原函数化为关于x的一元二次方程 (y?1)x2?(y?1)x?0 (1)当y?1时,x?R ??(?1)2?4(y?1)(y?1)?0
13?y?2 解得:2?13?1??,?(2)当y=1时,x?0,而?22? ?13??2,2?故函数的值域为??
例5. 求函数y?x?x(2?x)的值域。
22解:两边平方整理得:2x?2(y?1)x?y?0(1) ∵x?R
2??4(y?1)?8y?0 ∴
解得:1?2?y?1?2
但此时的函数的定义域由x(2?x)?0,得0?x?2
22由??0,仅保证关于x的方程:2x?2(y?1)x?y?0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 ??0求出的范围可能比y的实际范围大,故不能确定此
?13??2,2?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。 ∵0?x?2
?y?x?x(2?x)?0
?ymin?0,y?1?2代入方程(1)
解得:
x1?2?2?2422?[0,2]
时,
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。
3x?4 例6. 求函数5x?6值域。
2?2?242x1?2即当