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高中函數解題技巧
在高中生在做關(guān)于函數的題目時(shí),需要進(jìn)行解題,那么都有哪些相關(guān)的解題技巧呢?下面是小編分享給大家的高中函數解題技巧,希望對大家有幫助。
一。觀(guān)察法
通過(guò)對函數定義域、性質(zhì)的觀(guān)察,結合函數的解析式,求得函數的值域。
例1求函數y=3+√(2—3x) 的值域。
點(diǎn)撥:根據算術(shù)平方根的性質(zhì),先求出√(2—3x) 的值域。
解:由算術(shù)平方根的性質(zhì),知√(2—3x)≥0,
故3+√(2—3x)≥3。
∴函數的知域為 。
點(diǎn)評:算術(shù)平方根具有雙重非負性,即:(1)被開(kāi)方數的非負性,(2)值的非負性。
本題通過(guò)直接觀(guān)察算術(shù)平方根的性質(zhì)而獲解,這種方法對于一類(lèi)函數的值域的求法,簡(jiǎn)捷明了,不失為一種巧法。
練習:求函數y=[x](0≤x≤5)的值域。(答案:值域為:{0,1,2,3,4,5})
二。反函數法
當函數的反函數存在時(shí),則其反函數的定義域就是原函數的值域。
例2求函數y=(x+1)/(x+2)的值域。
點(diǎn)撥:先求出原函數的反函數,再求出其定義域。
解:顯然函數y=(x+1)/(x+2)的反函數為:x=(1—2y)/(y—1),其定義域為y≠1的實(shí)數,故函數y的值域為{y?y≠1,y∈R}。
點(diǎn)評:利用反函數法求原函數的定義域的前提條件是原函數存在反函數。這種方法體現逆向思維的思想,是數學(xué)解題的重要方法之一。
練習:求函數y=(10x+10—x)/(10x—10—x)的值域。(答案:函數的值域為{y?y<—1或y>1})
三。配方法
當所給函數是二次函數或可化為二次函數的復合函數時(shí),可以利用配方法求函數值域
例3:求函數y=√(—x2+x+2)的值域。
點(diǎn)撥:將被開(kāi)方數配方成完全平方數,利用二次函數的最值求。
解:由—x2+x+2≥0,可知函數的定義域為x∈[—1,2]。此時(shí)—x2+x+2=—(x—1/2)2+9/4∈[0,9/4]
∴0≤√—x2+x+2≤3/2,函數的值域是[0,3/2]
點(diǎn)評:求函數的值域不但要重視對應關(guān)系的應用,而且要特別注意定義域對值域的制約作用。配方法是數學(xué)的一種重要的思想方法。
練習:求函數y=2x—5+√15—4x的值域。(答案:值域為{y?y≤3})
四。判別式法
若可化為關(guān)于某變量的二次方程的分式函數或無(wú)理函數,可用判別式法求函數的值域。
例4求函數y=(2x2—2x+3)/(x2—x+1)的值域。
點(diǎn)撥:將原函數轉化為自變量的二次方程,應用二次方程根的判別式,從而確定出原函數的值域。
解:將上式化為(y—2)x2—(y—2)x+(y—3)=0 (*)
當y≠2時(shí),由Δ=(y—2)2—4(y—2)x+(y—3)≥0,解得:2
當y=2時(shí),方程(*)無(wú)解!嗪瘮档闹涤驗2
點(diǎn)評:把函數關(guān)系化為二次方程F(x,y)=0,由于方程有實(shí)數解,故其判別式為非負數,可求得函數的值域。常適應于形如y=(ax2+bx+c)/(dx2+ex+f)及y=ax+b±√(cx2+dx+e)的函數。
練習:求函數y=1/(2x2—3x+1)的值域。(答案:值域為y≤—8或y>0)。
五。最值法
對于閉區間[a,b]上的連續函數y=f(x),可求出y=f(x)在區間[a,b]內的極值,并與邊界值f(a)。f(b)作比較,求出函數的最值,可得到函數y的值域。
例5已知(2x2—x—3)/(3x2+x+1)≤0,且滿(mǎn)足x+y=1,求函數z=xy+3x的值域。
點(diǎn)撥:根據已知條件求出自變量x的取值范圍,將目標函數消元、配方,可求出函數的值域。
解:∵3x2+x+1>0,上述分式不等式與不等式2x2—x—3≤0同解,解之得—1≤x≤3/2,又x+y=1,將y=1—x代入z=xy+3x中,得z=—x2+4x(—1≤x≤3/2),
∴z=—(x—2)2+4且x∈[—1,3/2],函數z在區間[—1,3/2]上連續,故只需比較邊界的大小。
當x=—1時(shí),z=—5;當x=3/2時(shí),z=15/4。
∴函數z的值域為{z?—5≤z≤15/4}。
點(diǎn)評:本題是將函數的值域問(wèn)題轉化為函數的最值。對開(kāi)區間,若存在最值,也可通過(guò)求出最值而獲得函數的值域。
練習:若√x為實(shí)數,則函數y=x2+3x—5的值域為 ( )
A。(—∞,+∞) B。[—7,+∞] C。[0,+∞) D。[—5,+∞)
。ù鸢福篋)。
六。圖象法
通過(guò)觀(guān)察函數的圖象,運用數形結合的方法得到函數的值域。
例6求函數y=?x+1?+√(x—2)2 的值域。
點(diǎn)撥:根據絕對值的意義,去掉符號后轉化為分段函數,作出其圖象。
解:原函數化為 —2x+1 (x≤1)
y= 3 (—1
2x—1(x>2)
它的圖象如圖所示。
顯然函數值y≥3,所以,函數值域[3,+∞]。
點(diǎn)評:分段函數應注意函數的端點(diǎn)。利用函數的圖象
求函數的值域,體現數形結合的思想。是解決問(wèn)題的重要方法。
求函數值域的方法較多,還適應通過(guò)不等式法、函數的單調性、換元法等方法求函數的值域。
七。單調法
利用函數在給定的區間上的單調遞增或單調遞減求值域。
例1求函數y=4x—√1—3x(x≤1/3)的值域。
點(diǎn)撥:由已知的函數是復合函數,即g(x)= —√1—3x,y=f(x)+g(x),其定義域為x≤1/3,在此區間內分別討論函數的增減性,從而確定函數的值域。
解:設f(x)=4x,g(x)= —√1—3x ,(x≤1/3),易知它們在定義域內為增函數,從而y=f(x)+g(x)= 4x—√1—3x
在定義域為x≤1/3上也為增函數,而且y≤f(1/3)+g(1/3)=4/3,因此,所求的函數值域為{yy≤4/3}。
點(diǎn)評:利用單調性求函數的值域,是在函數給定的區間上,或求出函數隱含的區間,結合函數的增減性,求出其函數在區間端點(diǎn)的函數值,進(jìn)而可確定函數的值域。
練習:求函數y=3+√4—x 的值域。(答案:{yy≥3})
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