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        高中數(shù)學函數(shù)值域求法探究

        2018-02-24 00:53:17但漢光
        新課程(下) 2018年10期
        關鍵詞:判別式值域定義域

        但漢光

        (重慶市合川瑞山中學,重慶)

        一、配方法的解題方式

        不同的函數(shù)有不同的求值域的方法,在面對一個函數(shù)的時候,抓住這個函數(shù)的特點,選取正確的解題思路,這樣做題不僅效率高,而且準確。當所求函數(shù)是一個二次函數(shù)或者可以化成二次函數(shù)的復合函數(shù)的時候,可以利用配方法進行解題。這其實就是y=ax2+bx+c(a≠0)或者F(x)=a[f(x)]2+bf(x)+c(a≠0)這樣形式的函數(shù)。

        這道題的解題思路就是將根號中被開方的數(shù)變成一個平方數(shù),再利用這個二次函數(shù)的值求出函數(shù)值域。將根號當中的-x2-6x-5設為函數(shù)A,則原來的y就變?yōu)榘袮進行配方,得出所以得到 0≤A≤4,因而[0,2],最后就得出答案的值域是[0,2]。

        在對函數(shù)的值域進行求解的時候,不僅僅要注意對應關系的應用,同時也要注意定義域和值域之間制約的關系,配方法是一種思路,也是一種思維方法。

        二、利用判別式的解題方法

        函數(shù)三要素為函數(shù)的定義域、值域和對應法則,定義域和值域對函數(shù)有很重要的決定作用,通過定義域和對應法則可以確定值域的范圍。對于值域的求解是高中數(shù)學學習中的重點和難點,在面對題目所給函數(shù)可以化成關于某個變量的二次方程的無理函數(shù)或者分式函數(shù)的時候,利用判別式“△”進行值域的求解是一種很好的方法。這就要求這個所給函數(shù)的形式應該是分數(shù)的形式,分子和分母都是二次式而且沒有公約式,分母的二次項也不可以是0,函數(shù)的定義域需要是R,這樣的函數(shù)的一般形式就是

        這道題目的思路就是將這個分式函數(shù)化為等式,討論x2的系數(shù)是否是0,從而進一步得到y(tǒng)的范圍,也就是所要求的函數(shù)值域的范圍。由題目得到y(tǒng)x2+yx+y-x-1=0,則對于yx2+(y-1)x+y-1=0這個式子一定有實數(shù)根。當y=0的時候,-x-1=0,得出x=-1;當 y≠0 的時候,(y-1)2-4y(y-1)≥0,綜上所述,得到這就是題目所要求的值域的范圍。

        將函數(shù)的關系變成二次方程,因為方程是有實數(shù)解的,所以它的判別式是一個大于等于0的非負數(shù),從而可以進一步求出函數(shù)的值域范圍。

        三、利用數(shù)形結合畫出圖象進行解題

        大多數(shù)函數(shù)都有能夠畫出來的圖象,圖象能夠直觀地表現(xiàn)出函數(shù)的特點,數(shù)形結合的方法就是將函數(shù)的問題轉化變成圖象問題、幾何問題,讓思路變得更加清晰,更加容易理解,從函數(shù)的圖象中得到函數(shù)的值域。在面對有很強的幾何意義的函數(shù)的時候,可以利用這種數(shù)形結合的方法來進行解題,就好比看到這個式子表示的是(x1,y1)和(x2,y2)兩個點連線的斜率。

        比如,看這樣一道數(shù)學題目:求出函數(shù)y=|x-1|+|x+4|的值域。

        這道題目的思路就是將這個函數(shù)變成分段函數(shù),畫出圖象。將題目所給的函數(shù)變?yōu)榉侄魏瘮?shù),得到y(tǒng)=-2x-3(x≤-4)、y=5(-4<x<1)、y=2x+3(x≥1)三個式子,將這三個函數(shù)用圖象表示出來得到y(tǒng)≥5,所以,題目所給的函數(shù)的值域是y∈[5,+∞)。

        對于分段函數(shù)繪制圖象的時候,要注意函數(shù)的端點是否有取值,利用函數(shù)表示的圖象得到函數(shù)值域的范圍,彰顯著數(shù)形結合的思維,是解決這一類問題的一種重要的方法。

        四、利用不等式進行求解

        構造可以利用基本不等式使用條件的函數(shù)形式,利用不等式進行解題,不僅僅體現(xiàn)在這樣的題目當中,數(shù)學中還有很多題目都需要這樣的解題思路。

        綜上所述,在現(xiàn)當代教育模式的大背景下,高中數(shù)學教師在進行函數(shù)值域的教學過程中,要堅持做到以上幾大方面,從而提高學生的數(shù)學素養(yǎng),加強他們數(shù)學函數(shù)的應用能力,在提高教師自身教學水平的同時,也讓學生的高中數(shù)學學習生活充實且富有意義。

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