徐孝慧
對于步入高一,剛學過函數(shù)的概念、定義域、值域的學生來說,遇到解函數(shù)值域問題時,方法經(jīng)常會亂套.下面我就對這類學生闡述幾種常見的求函數(shù)值域的方法.
題目 求函數(shù)y=1[]x2+x+1的值域.
問題轉(zhuǎn)化成:求函數(shù)y=x2+x+1的值域.
1.圖像法
分析 這是一個一元二次函數(shù),要求它的值域,可以先畫出它的圖像,根據(jù)圖像寫出它的值域,這也是求值域的一種方法,稱圖像法.
2.配方法
同時,要畫一元二次函數(shù)的圖像,一般要找對稱軸,當然也就要對函數(shù)表達式進行配方,這里表達式y(tǒng)=x2+x+1可以配成x+1[]22+3[]4,從而直接可以看出y≥3[]4,直接得到原函數(shù)的值域.這種通過配方求得函數(shù)值域的方法,我們稱為配方法.
所以,函數(shù)y=x2+x+1的值域為yy≥3[]4.
注 在用配方法求函數(shù)值域的時候一定要注意等號成立的條件.例如:對于y=x2+1[]x2的配方,它既可以配成x-1[]x2+2,也可以配成x+1[]x2-2,但答案只有一個.
得到了函數(shù)y=x2+x+1的值域,并沒有解決我們例1的問題,還要進一步的去計算,去求倒數(shù).
3.不等式法
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利用不等式去求y的范圍,從而得到函數(shù)的值域,這樣的方法也就稱為不等式法.
以上是通過先求我們熟悉的一元二次函數(shù)的值域,再求原函數(shù)的值域,那么,我們能不能直接去求該函數(shù)的值域呢?
4.判別式法
從函數(shù)本身出發(fā),這是一個分式表達式,并且該函數(shù)的定義域是一切實數(shù),也就是說,對于任意的x,此表達式都有意義.如果我們把x看成是自變量,y看成參數(shù),并把分式等式化成我們熟悉的整式方程,則會得到一個關于x的方程yx2+yx+(y-1)=0,并且方程有根.
解 由y=1[]x2+x+1可化成yx2+yx+(y-1)=0,
由于函數(shù)的定義域為R,所以
注 此方法使用的前提條件比較苛刻,有一定的局限性,原函數(shù)的定義域必須是一切實數(shù),否則該方法就不可用.所以一般情況下,我們不提倡用此方法.
求函數(shù)y=x-1[]x+2的值域.
分析 這函數(shù)仍然是一個分式的形式,但和例1又有所區(qū)別,它的分子分母都含有x,都是變化的,那么能不能化成和例1形式接近的表達式呢?
5.分離常數(shù)法,又名中間變量求值域法
解 將分式的分子變成常數(shù):
所以所求函數(shù)的值域為{y|y≠1}.
如果沒有例1的提示,僅僅看這個分式,從表達式上看,可以把y看成是x的函數(shù),表達式有意義的x的集合就是函數(shù)的定義域;我們也可以把x看成是y的函數(shù),則使表達式有意義的y的集合就是函數(shù)x=g(y)的定義域,也就是函數(shù)y=f(x)的值域.從而有求y范圍的另一種方法:
6.反表示法
注 ①在本題中未提及函數(shù)的定義域,所以函數(shù)的定義域為使得表達式有意義的x的集合.若對題中的x加上范圍,如x≥-4,則只要解不等式2y+1[]1-y≥-4即可.
②有些時候要從原表達式中解出x比較困難,并且還要解關于y的不等式,計算量會比較大,容易出錯,需要我們有足夠的耐心.