高考微专题求函数值域的14种方法归纳梳理.pdf
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1、求函数值域的求函数值域的 1414 种方法大盘点种方法大盘点题型题型1 1 观察法观察法通过观察如f (x) axb c,f (x) ax2b或f (x) 方法b等函数的定义x2a域及性质,结合函数的解析式,应用不等式性质,可直接求得函数的值域。第 1 步:观察函数中的特殊函数;步骤第 2 步:利用这些特殊函数的有界性,结合不等式推导出函数的值域.例题例题1 1函数f (x) 1的最大值是()1 x1 xA.4534B.C.D.5443【解析】【解析】第一步,观察函数中的特殊函数fx111221 x1 xx x113x24第二步,利用二次函数的最值和不等式得到函数的值域:133(x)2244,
2、所以fx的最大值是4,选 D.3变式变式1 1函数f (x) 323x的值域为()。A、0,)B、1,)C、2,)D、3,)【解析】【解析】23x 0,故323x 3,f (x)值域为3,),选 D。题型题型2 2 单调性法单调性法单调性法是求函数值域的常用方法, 就是利用我们所学的基本初等函数的方法单调性,再根据所给定义域来确定函数的值域第 1 步:确定函数的定义域;步骤第 2 步:求出函数的单调区间;第 3 步:确定函数的值域或最值.例题例题2 2求函数y x 1x 1的值域。【解析】【解析】y 2,x 1, x 1,x 1都是增函数, 故y x 1x 1x1x1是减函数,因此当x 1时,
3、ymax2,又y 0,y 0,2。(0 x 2)的值域.变式变式1 1求函数f (x) log1(x23x5)2【解析】【解析】第 1 步,将函数化成基本初等函数fx log1x的形式:2令 x 3x50 x 2,所以y log122第 2 步,讨论函数 x 3x50 x 2的单调性:2因为 x 3x5;22上是增函数;所以 x 3x5在0,上是减函数,在,232第 3 步,讨论函数fx log1x23x5的单调性:232又因为y log1在定义域上是减函数;22上是减函数;所以fx log1x23x5在0,上是增函数,在,22233第四步,根据单调性得出函数的最值,进而得出值域:所以fmax
4、log11111,fmin log15,所以函数的值域为log15, log1。224242变式变式2 2求函数y 12x22x的值域x1【解析】【解析】第 1 步,将函数化成基本初等函数fx 的形式:21令 x 2x,所以y 22第 2 步,讨论函数 x 2x的单调性:因为 x 2x;221上是增函数,在1, 上是减函数;所以 x 2x在,21第 3 步,讨论函数y 2x22x1的单调性:又因为y 在定义域上是减函数;2所以y 12x22x1上是减函数,在1, 上是增函数;在,第四步,根据单调性得出函数的最值,进而得出值域:所以fmin11。,所以函数的值域为,22变式变式3 3求函数f (
5、x ) 52x + x24x 12的值域.55-2x 0 x 【解析】【解析】由2,解得x 2,在此定义域内函数是单2x 4x 12 0 x 6或x 2调递减,所以当x 2时,函数取得最小值,f2 3,所以函数的值域是3,2x2 x3变式变式4 4已知2 0,且满足x y 1,则函数z xy3x的值域为()。3x x11513A、5,B、2, C、(1,1)D、( ,)422【解析】【解析】3x2 x10,则原式与2x2 x30同解,解之得1 x 3,232又x y 1,将y 1 x代入z xy3x中,得z x24x (x2)24且x1, ,函数z在区间1, 上连续且单调递增,故只需比较边界的
6、大小,32当x 1时,z 5;当x 31515时,z ,函数z的值域为5,,选 A244变式变式5 5函数f (x)对于任意实数x、y都有f (x y) f (x) f (y),且当x 0时,f (x)0,f (1)2,求函数f (x)在区间2,1上的值域。【解析】【解析】设x1x2,x2-x10,当x 0时,f (x)0,f (x2-x1)0,f (x2) f (x2 x1 x1)=f (x2 x1)+f (x1)。f (x2)-f (x1)=f (x2 x1)0f (x2)f (x1) y f (x)为增函数令x y 0 f (0) 0令y x 0 f (0) f (x) f (x) f
7、(x) f (x) 0y f (x)为奇函数,f (1) f (1) 2f (2) f (1) f (1) 2 f (1) 4y f (x)在区间2,1上的值域为-4,2题型题型3 3 奇偶性法奇偶性法适用于一些解析式非常复杂,但是经过整理后有一定规律的函数,或是抽象方法函数;在求函数最值的问题中,可以利用奇偶性直接得出答案;第 1 步:凑出奇或偶的代数式步骤第 2 步:根据奇偶性性质解题例题例题3 3若x,gx都是奇函数,fxaxbgx2在0,上有最大值 5,则fx在,0上有()A最小值5B最大值5C最小值1D最大值3【解析】【解析】(x)、g(x)为奇函数,f (x)2a(x)bg(x)为
8、奇函数又f (x)有最大值 5,2 在(0,)上有最大值3f (x)2 在(, 0)上有最小值3,f (x)在(, 0)上有最小值1,选 C变式变式1 1设函数fx【解析】【解析】2变式变式2 2设函数 f(x)=(1 ) si212x3 x 2x2 x2x x2的最大值为M, 最小值为m, 则M m _.的最大值为 M,最小值为 m,则 M+m=.(1 ) si212【解析】【解析】显然函数 f(x)的定义域为 R,f(x)=2si21=1+2si21,设 g(x)=,则 g(-x)=-g(x),g(x)为奇函数,由奇函数图象的对称性知g(x)max+g(x)min=0,M+m=g(x)+1
9、max+g(x)+1min=2+g(x)max+g(x)min=2.变式变式3 3已知函数fx和gx均为奇函数,hx afxbgx2在区间0,上有最大值 5,那么hx在,0上的最小值为 ()A. 5B. 3C. 1D.5【解析】【解析】令Fx hx2 afxbgx,所以Fx为奇函数,x0,时,hx5,Fx hx23,又x,0时,x0,,Fx3 Fx 3,hx 32 1,故选 C.变式变式4 4已知fxax bx 2在区间0,上有最大值 5,那么fx在,0上39的最小值为【解析】【解析】因为fxax bx 2中ax3bx9为奇函数关于(0,0)对称,39故fxax bx 2关于(0,2)对称,又
10、fx在区间0,上有最大值 5,39故fx在,0上的最小值为225 1变式变式5 5已知函数fx和gx均为奇函数,hx a f3xbgx2在区间0,上有最大值 5,那么hx在,0上的最小值为【解析】【解析】f (x)和g(x)均为奇函数,h(x)h( x)值是4 54,h(x)在(,0)上的最小9,故选 B变式变式6 6已知函数fx和gx均为奇函数 ,hx a fx3bgx2?在区间0,上有最大值5,那么hx在,0上的最小值为【解析】【解析】由hx a fx3bgx2得hx2 afxbgx,3令x hx2 a fx3bgx,33 x a f xbg x a f xbgx x,x为奇函数则 hx
11、afxbgx2在区间(0,+)上有最大值 5,hxmax a f 3xbgx25,hxmax27,即xmax73xhx2是奇函数,xmin hxmin2 7,hxmin9故选 Bx2cosxsinx1(xR)最大值为,最小值为, _变式变式7 7函数fx2x cosx1sinxsinxy ,为奇函数,fx图象关于点0,1x2cosx1x2cosx1M m1,即2对称, 最大值对应点与最小值对应点关于点0,1对称,2【解析】【解析】fx1题型题型4 4 配方法配方法方法型如f (x) ax2bxc(a 0)型或可转化为二次型的函数,用此种方法,注意自变量x的范围。第 1 步:配方;第 2 步:借
12、助图像或利用二次函数的顶点坐标公式,确定函数的最值或边界步骤点的函数值;第 3 步:结合二次函数的图像与性质,求得值域.若二次函数图像的顶点在定义域对应的区间内,则顶点的纵坐标一定是函数小结的一个最值,此外,若定义域为开区间,则函数可能没有最值.变式变式1 1定义在R上的函数fxx1x2x3x4的值域是_【解析】【解析】第一步,将函数配方 成y a(xb) c:由fxx1x2x3x4x1x4x2x32 x 5x 4x 5x6 x 5x+10 x 5x+24 x 5x51第二步,根据二次函数的图像和性质即可求出函数的值域:255522因为x 5x5 x ,x 5x5 024422222222所以
13、x 5x5221 1即函数fxx1x2x3x4的值域是1, 变式变式2 2函数y x 3x 4的定义域是0,m,值域为225,4,求m的范围4【解析】【解析】因二次函数y x 3x 4的对称轴为x 时,y 233,且x 0时,函数值y 4,当x 22253,因此当x 3时,y 4.故当 m 342变式变式3 3已知函数f (x) 1 x 1 x(1)求函数f (x)的定义域和值域;(2)设F(x) a f2(x)2 f (x)(a为实数),求F(x)在a 0时的最大值g(a);22(3)对(2)中g(a),若m 2tm2 g(a)对a 0所有的实数a及t1,1恒成立,求实数m的取值范围【解析】
14、【解析】(1)由 1+x0 且 1-x0,得-1x1,所以定义域为1,122又f (x) 22 1x 2,4,由f (x)0 得值域为 2, 2a22 f (x)2 f (x) a 1 x 1 x 1 x21令t f (x) 1 x 1 x,则1 x2t21211F(x) m(t) a(t21)+t=at2t a,t 2,2221由题意知 g(a)即为函数m(t) at2t a,t 2, 2的最大值211注意到直线t 是抛物线m(t) at2t a的对称轴a2(2)因为F(x) 因为 a0 时,函数 y=m(t),t 2,2的图象是开口向下的抛物线的一段21则g(a) m( 2) 2(0,2,
15、即a 2a21111 a 则g(a) m() a 若t ( 2, 2,即22aa2a11若t (2,),即 a 0则g(a) m(2) a2a21a a2,2211 a ,综上有g(a) a,222a22,a 22(3)易得gmin(a) 2,由m 2tm2 g(a)对a 0恒成立,若t 即要使m 2tm2 gmin(a) 2恒成立,2 m22tm 0,令ht 2mtm2,对所有的t1,1,ht0成立,h(1) 2m m2 0只需,求出 m 的取值范围是m 2,或m=0,或m 22h(1) 2m m 0题型题型5 5 分离常数法分离常数法1、型如f (x) 方法cxdm时,可化简成f (x)
16、k 的格式axbaxbax2bxcf2、型如f (x) 2的函数,可化简成f (x) k 2格式dx ex fdx ex f第 1 步:将函数关系式分子中含x 的项分离,即使分子不含x 项;步骤第 2 步:确定分离后的函数关系式的单调性;第 3 步:借助函数的单调性,求的函数的值域.若分离较为困难,则可将分子或分母设为一个整体,用一个字母代替及换元小结再分离常数.例题例题4 4(1)求函数y 2x 3x 1的值域(2)已知函数f (x) ,求f (x)的值域3x 1x 21【解析】【解析】由题函数的定义域为x| x 32777(3x 1)2x 33 23 23 2y 33x 13x 133x
17、133x 132故函数的值域为y| y 3(2)【分析】【分析】f (x) 【解析】【解析】x11,化简后求值域1x 2x 211 0,11,即f (x) 1x2x 2f (x) x 11,又1x 2x 2则f (x)的值域为y| y 1变式变式1 1(1)求下列函数的值域:y (2)求函数y 【解析】【解析】y=y=232312x3(x 1).x13 x的值域2x1=21,x1,2212=,2251115(x1)的值域为(2,21变式变式2 2(1)求下列函数的值域:y 2x 13x 25x29x 4(2)求函数y 的值域x21【解析】【解析】y=732132=27(32)3332=3273
18、32,2320,故 y3,故函数 y=32的值域为:y|y3,529421221(2)y=5(21)992151,119又 x210,即 x1,y5 且 y2;函数的值域是y|y5 且 y2x2 2x变式变式3 3(1)求函数y 2的值域x 2x 32x21(2)求函数f (x) 2的值域x 3【解析】【解析】 =2233223= 1223= 1(1)22,111133(x1)2+22,(1)22 (0,2, 2,1),所以函数的值域为2,1)【解析】【解析】() =11226723= 223,又 x2+33,11723 (0,3,即() 3,2)函数的值域是3,2)题型题型6 6 换元法换元
19、法方法此种方法适用于求根式形函数或形式较为复杂的函数的值域第 1 步:将函数关系式中的部分项视为一个整体用新元表示;步骤第 2 步:换元转化为基本函数,如二次函数,一次函数等,第 3 步:借助基本函数的单调性,求得函数的值域换元后要注意新元的取值范围,换元法求函数值域,其实质是等价转换的思小结想方法例题例题5 5求y 2x x 1函数的值域:【分析】【分析】利用换元法,需要注意x的取值范围【解析】【解析】换元法:令t x 1,(t 0),1151511515则y 2x x 1 2t2 2t 2(t )2当t 时取等号, 故其值域为,),848884变式变式1 1求下列函数的值域(1)y 2x
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- 高考 专题 函数 值域 14 方法 归纳 梳理
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