1、 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.
2、配方法 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, 8 3. 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
3、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。 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.
4、 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
5、,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 12. 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
6、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(
7、 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 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。