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高中函数值域的求法
题型一 求函数值:特别是分段函数求值
例1 已知f(x)=eq \f(1,1+x)(x∈R,且x≠-1),g(x)=x2+2(x∈R).
(1)求f(2),g(2)的值;
(2)求f[g(3)]的值.
解 (1)∵f(x)=eq \f(1,1+x),∴f(2)=eq \f(1,1+2)=eq \f(1,3).
又∵g(x)=x2+2,
∴g(2)=22+2=6.
(2)∵g(3)=32+2=11,
∴f[g(3)]=f(11)=eq \f(1,1+11)=eq \f(1,12).
反思与感悟 求函数值时,首先要确定出函数的对应关系f的具体含义,然后将变量代入解析式计算,对于f[g(x)]型的求值,按“由内到外”的顺序进行,要注意f[g(x)]与g[f(x)]的区别.
跟踪训练4 已知函数f(x)=eq \f(x+1,x+2).
(1)求f(2);(2)求f[f(1)].
解 (1)∵f(x)=eq \f(x+1,x+2),∴f(2)=eq \f(2+1,2+2)=eq \f(3,4).
f(1)=eq \f(1+1,1+2)=eq \f(2,3),f[f(1)]=f(eq \f(2,3))=eq \f(\f(2,3)+1,\f(2,3)+2)=eq \f(5,8).
5.已知函数f(x)=x2+x-1.
(1)求f(2),f(eq \f(1,x));
(2)若f(x)=5,求x的值.
解 (1)f(2)=22+2-1=5,
f(eq \f(1,x))=eq \f(1,x2)+eq \f(1,x)-1=eq \f(1+x-x2,x2).
(2)∵f(x)=x2+x-1=5,∴x2+x-6=0,
∴x=2,或x=-3.
4.函数f(x)对任意自然数x满足f(x+1)=f(x)+1,f(0)=1,则f(5)=________.
答案 6
解析 f(1)=f(0)+1=1+1=2,f(2)=f(1)+1=3,
f(3)=f(2)+1=4,f(4)=f(3)+1=5,f(5)=f(4)+1=6.
二、值域是函数y=f(x)中y的取值范围。
常用的求值域的方法: (1)直接法 (2)图象法(数形结合)
(3)函数单调性法 (4)配方法
(5)换元法 (包括三角换元)(6)反函数法(逆求法)
(7)分离常数法 (8)判别式法
(9)复合函数法 (10)不等式法
(11)平方法等等
这些解题思想与方法贯穿了高中数学的始终。
求值域问题
利用常见函数的值域来求(直接法)
一次函数y=ax+b(a0)的定义域为R,值域为R;
反比例函数的定义域为{x|x0},值域为{y|y0};
二次函数的定义域为R,
当a0时,值域为{};当a0时,值域为{}.
例1 求下列函数的值域
① y=3x+2(-1x1) ②
③ (记住图像)
解:①∵-1x1,∴-33x3,
∴-13x+25,即-1y5,∴值域是[-1,5]
②略
③ 当x0,∴=,
当x0时,=-
∴值域是[2,+).(此法也称为配方法)
函数的图像为:
二次函数在区间上的值域(最值):
例2 求下列函数的最大值、最小值与值域:
①; ②;
③; ④;
解:∵,∴顶点为(2,-3),顶点横坐标为2.
①∵抛物线的开口向上,函数的定义域R,
∴x=2时,ymin=-3 ,无最大值;函数的值域是{y|y-3 }.
②∵顶点横坐标2[3,4],
当x=3时,y= -2;x=4时,y=1;
∴在[3,4]上,=-2,=1;值域为[-2,1].
③∵顶点横坐标2 [0,1],当x=0时,y=1;x=1时,y=-2,
∴在[0,1]上,=-2,=1;值域为[-2,1].
④∵顶点横坐标2 [0,5],当x=0时,y=1;x=2时,y=-3, x=5时,y=6,
∴在[0,1]上,=-3,=6;值域为[-3,6].
注:对于二次函数,
⑴若定义域为R时,
①当a0时,则当时,其最小值;
②当a0时,则当时,其最大值;
⑵若定义域为x [a,b],则应首先判定其顶点横坐标x0是否属于区间[a,b].
①若[a,b],则是函数的最小值(a0)时或最大值(a0)时,
再比较的大小决定函数的最大(小)
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