2022年求函数的定义域与值域的常用方法 .pdf

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1、函数的定义域与值域的常用方法（一）求函数的解析式1、函数的解析式表示函数与自变量之间的一种对应关系，是函数与自变量建立联系的一座桥梁，其一般形式是yf（x） ，不能把它写成f（x，y） 0；2、求函数解析式一般要写出定义域，但若定义域与由解析式所确定的自变量的范围一致时，可以不标出定义域；一般地，我们可以在求解函数解析式的过程中确保恒等变形；3、求函数解析式的一般方法有：（1）直接法：根据题给条件，合理设置变量，寻找或构造变量之间的等量关系，列出等式，解出y。（2）待定系数法：若明确了函数的类型，可以设出其一般形式，然后代值求出参数的值；（3）换元法：若给出了复合函数fg（x） 的表达式，求f

2、（x）的表达式时可以令tg（x） ，以换元法解之；（4）构造方程组法：若给出f（x）和 f（ x） ，或 f（x）和 f（1/x）的一个方程，则可以x 代换 x（或 1/x） ，构造出另一个方程，解此方程组，消去f（ x） （或 f（1/x） ）即可求出f（x）的表达式；（5）根据实际问题求函数解析式：设定或选取自变量与因变量后，寻找或构造它们之间的等量关系，列出等式，解出y 的表达式；要注意，此时函数的定义域除了由解析式限定外，还受其实际意义限定。（二）求函数定义域1、函数定义域是函数自变量的取值的集合，一般要求用集合或区间来表示；2、常见题型是由解析式求定义域，此时要认清自变量，其次要考查

3、自变量所在位置，位置决定了自变量的范围，最后将求定义域问题化归为解不等式组的问题；3、如前所述，实际问题中的函数定义域除了受解析式限制外，还受实际意义限制，如时间变量一般取非负数，等等；4、对复合函数yfg（x） 的定义域的求解，应先由yf（u）求出 u 的范围，即 g（x）的范围，再从中解出x 的范围 I1；再由 g（x）求出 yg（x）的定义域I2，I1和 I2的交集即为复合函数的定义域；5、分段函数的定义域是各个区间的并集；6、含有参数的函数的定义域的求解需要对参数进行分类讨论，若参数在不同的范围内定义域不一样，则在叙述结论时分别说明；7、求定义域时有时需要对自变量进行分类讨论，但在叙述

4、结论时需要对分类后求得的各个集合求并集，作为该函数的定义域；（三）求函数的值域1、函数的值域即为函数值的集合，一般由定义域和对应法则确定，常用集合或区间来表示；2、在函数 f：AB中，集合 B 未必就是该函数的值域，若记该函数的值域为C，则 C 是 B 的子集；若CB，那么该函数作为映射我们称为“满射” ；3、分段函数的值域是各个区间上值域的并集；4、对含参数的函数的值域，求解时须对参数进行分类讨论；叙述结论时要就参数的不同范围分别进行叙述；5、若对自变量进行分类讨论求值域，应对分类后所求的值域求并集；6、求函数值域的方法十分丰富，应注意总结；（四）求函数的最值1、设函数 yf（x）定义域为A

5、，则当 xA 时总有 f（x）f（xo） M，则称当 xxo时 f（x）取最大值M；当 xA 时总有 f（x）f（x1） N，则称当 xx1时 f（x）取最小值N；2、求函数的最值问题可以化归为求函数的值域问题；3、闭区间的连续函数必有最值。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 【典型例题】考点一：求函数解析式1、直接法：由题给条件可以直接寻找或构造变量之间的联系。例 1. 已知函数 yf（x）满足 xy0，4x29y

6、236，求该函数解析式。解： 由 4x29y236 可解得：22229,3293329,33xxxyxx。说明： 这是一个分段函数，必须分区间写解析式，不可以写成2293xy的形式。2、待定系数法：由题给条件可以明确函数的类型，从而可以设出该类型的函数的一般式，然后再求出各个参变量的值。例 2. 已知在一定条件下，某段河流的水流量y 与该段河流的平均深度x 成反比，又测得该段河流某段平均水深为2m 时，水流量为 340m3/s，试求该段河流水流量与平均深度的函数关系式。解： 设kyx，代入 x，y 的值可求得反比例系数k780m3/s，故所求函数关系式为780,0yxx。3、换元法：题目给出了

7、与所求函数有关的复合函数表达式，可将内函数用一个变量代换。例 3. 已知2211()xxxfxx，试求( )fx。解： 设1xtx，则11xt，代入条件式可得：2( )1f ttt，t1 。故得：2( )1,1f xxxx。说明： 要注意转换后变量范围的变化，必须确保等价变形。4、构造方程组法：对同时给出所求函数及与之有关的复合函数的条件式，可以据此构造出另一个方程，联立求解。例 4. （1）已知21( )2( )345f xfxxx，试求( )f x；（2）已知2( )2 ()345f xfxxx，试求( )f x；解： （1）由条件式，以1x代 x，则得2111( )2 ( )345ff

8、xxxx，与条件式联立，消去1fx，则得：222845333xfxxxx。（2）由条件式，以x 代 x 则得：2()2 ( )345fxf xxx，与条件式联立，消去fx，则得：2543fxxx。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 说明： 本题虽然没有给出定义域，但由于变形过程一直保持等价关系，故所求函数的定义域由解析式确定，不需要另外给出。5、实际问题中的函数解析式：这是高考的一个热点题型，一般难度不大，所涉及知识

9、点也不多，关键是合理设置变量，建立等量关系。例 5. 动点 P 从边长为 1 的正方形 ABCD 的顶点 B 出发，顺次经过C、D 再到 A 停止。设 x 表示 P 行驶的路程， y 表示 PA 的长，求 y 关于 x 的函数。解： 由题意知：当x 0，1时： yx；当 x（ 1，2）时：21yx；当 x（ 2，3）时：231yx；故综上所述，有22,0,11,(1,231,(2,3xxyxxxx考点二：求函数定义域1、由函数解析式求函数定义域：由于解析式中不同的位置决定了变量不同的范围，所以解题时要认真分析变量所在的位置；最后往往是通过解不等式组确定自变量的取值集合。例 6. 求324xyx

10、x的定义域。解： 由题意知：204xx，从而解得： x2 且 x 4.故所求定义域为：x|x 2 且 x 4 。2、求分段函数的定义域：对各个区间求并集。例 7. 已知函数由下表给出，求其定义域X 1 2 3 4 5 6 Y 22 3 14 35 6 17 解： 1，2，3，4，5，6。3、求与复合函数有关的定义域：由外函数f（u）的定义域可以确定内函数g（x）的范围，从而解得xI1，又由 g（x）定义名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - -

11、 - - - - - 域可以解得xI2.则 I1I2即为该复合函数的定义域。也可先求出复合函数的表达式后再行求解。2( )3,( ),( ( )43xf xxg xyf g xxx例8 已知求的定义域 .解：2( )33( )3343xf xxxg xxx由又由于 x24x30 * 联立 *、* 两式可解得：93 393 3134493 393 3|1344xxxxx或故所求定义域为或例 9. 若函数 f（2x）的定义域是1，1 ，求 f（log2x）的定义域。解：由 f （2x）的定义域是 1， 1可知：212x2 ， 所以 f （x）的定义域为 21， 2 ，故 log2x21，2 ， 解

12、得24x，故定义域为2,4。4、求解含参数的函数的定义域：一般地，须对参数进行分类讨论，所求定义域随参数取值的不同而不同。例 10. 求函数( )1f xax的定义域。解： 若0a，则 xR；若0a，则1xa；若0a，则1xa；故所求函数的定义域：当0a时为 R，当0a时为1|x xa，当0a时为1|x xa。说明： 此处求定义域是对参变量a 进行分类讨论，最后叙述结论时不可将分类讨论的结果写成并集的形式，必须根据a 的不同取值范围分别论述。考点三：求函数的值域与最值求函数的值域和最值的方法十分丰富，下面通过例题来探究一些常用的方法；随着高中学习的深入，我们将学习到更多的求函数值域与最值的方法

13、。1、分离变量法例 11. 求函数231xyx的值域。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 解：2112312111xxyxxx，因为101x，故 y2 ，所以值域为 y|y 2 。说明： 这是一个分式函数，分子、分母均含有自变量x，可通过等价变形，让变量只出现在分母中，再行求解。2、配方法例 12. 求函数 y2x24x 的值域。解： y2x24x2（x22x1） 22（x 1）22 2，故值域为 y|y 2 。说明

14、： 这是一个二次函数，可通过配方的方法来求得函数的值域。类似的，对于可以化为二次函数的函数的值域也可采用此方法求解，如yaf2（x） bf（x） c。3、判别式法例 13. 求函数2223456xxyxx的值域。解：2223456xxyxx可变形为： （ 4y1）x2 （5y2）x6y30，由0 可解得：266 3 266 3,7171y。说明： 对分子分母最高次数为二次的分式函数的值域求解，可以考虑采用此法。要注意两点：第一，其定义域一般仅由函数式确定，题中条件不再另外给出；如果题中条件另外给出了定义域，那么一般情况下就不能用此法求解值域；第二，用判别式法求解函数值域的理论依据是函数的定义域

15、为非空数集，所以将原函数变形为一个关于x 的一元二次方程后， 该方程的解集就是原函数的定义域，故0 。4、单调性法例 14. 求函数23yx，x 4，5的值域。解： 由于函数23yx为增函数，故当x4 时， ymin25；当 x5 时， ymax513，所以函数的值域为5 13,25。5、换元法例 15. 求函数24 1yxx的值域。解： 令10tx，则 y 2t24t2（ t1）24，t0，故所求值域为y|y4。6、分段函数的值域：应为各区间段上值域的并集。例 16. 求函数2,1,2,(2,321,(3,4x xyxxxx的值域。解： 当 x 1，2时， y 1，2 ；当 x(2，3时，

16、y(4，9 ；当 x(3，4时， y(5，7 。综上所述， y1，2(3，9 。7、图像法：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 例 17 设 f(x)2,2,1,xxx x若 f(g(x)的值域是 0， ) ，则函数 yg(x)的值域是() A.(， 11， )B.( ， 10， )C.0， ) D.1， )解析： 如图为 f(x)的图象，由图象知f(x)的值域为 (1， ) ，若 f(g(x)的值域是 0， ) ，

17、只需 g(x)( ， 10， ).故选 B. 8、反函数法：利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系，通过求反函数的定义域，得到原函数的值域。例 18 求函数1212xxy的值域。解：由1212xxy解得121xyy，20 x，101yy，11y函数1212xxy的值域为( 1,1)y。9、有界性求法 ：利用某些函数有界性求得原函数的值域。例 19：求函数2211xyx的值域。解：由函数的解析式可以知道，函数的定义域为R，对函数进行变形可得2(1)(1)yxy，1y，211yxy（xR，1y） ，101yy，11y，函数2211xyx的值域为| 11yy名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -