求值域的方法大全及习题
求值域方法
常用求值域方法
(1)、直接观察法:利用已有的基本函数的值域观察直接得出所求函数的值域
对于一些比较简单的函数,如正比例,反比例,一次函数,指数函数,对数函数,等等, 其值域可通过观察直接得到。
例1、求函数
1
,[1,2]y x x =
∈的值域。
例2、 求函数x 3y -=的值域。 【同步练习1】函数2
21x
y
+=
的值域.
(2)、配方法:二次函数或可转化为形如c x bf x f a x F ++=)()]([)(2
类的函数的值域问题,均可用配方法,而后一情况要注意)(x f 的范围;配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。
例1、求函数
225,y x x x R =-+∈的值域。 例2、求函数
]2,1[x ,5x 2x y 2-∈+-=的值域。 例3、求()()22log 26log 62log 22
222
2-+=++=x x x y 。(配方法、换元法)
例4、设02x ≤≤,求函数1
()4321x x f x +=-+的值域.
例5、求函数13432-+
-=x x y 的值域。(配方法、换元法)
例6、求函数x x y 422+--=的值域。(配方法) 【同步练习2】
1、求二次函数2
42y x x =-+-([]1,4x ∈)的值域.
2、求函数342-+-=x x e y 的值域.
3、求函数4
21,[3,2]x
x y x --=-+∈-的最大值与最小值.
4、求函数])8,1[(4
log 2log 22∈?=x x
x y 的最大值和最小值.
5、已知[]0,2x ∈,求函数1
2
()4
325x x f x -=-?+的值域.
6、若,42=+y x 0,0>>y x ,试求y x lg lg +的最大值。
(3)、换元法:(三角换元法)有时候为了沟通已知与未知的联系,我们常常引进一个(几个)新的量来代替原来的量,实行这种“变量代换”往往可以暴露已知与未知之间被表面形式掩盖着的实质,发现解题方向,这就是换元法.在求值域时,我们可以通过换元将所给函数化成值域容易确定的另一函数,从而求得原函数的值域.
例1、
求()f x x =+
【同步练习3】求函数x x y 21--=的值域。 例2、求函数221x x x y +-=的值域。
【同步练习4】求函数2
x 54x y -++=的值域。
【同步练习5】
1、求函数x x y 21-+=的值域.
2、求函数2
)1x (12x y +-++=的值域。
3、已知函数)(x f 的值域为??
????95,83,求函数)(21)(x f x f y -+=的值域.
(4)、函数有界性法(方程法)
直接求函数的值域困难时,可以利用已学过函数的有界性,来确定函数的值域。 我们所说的单调性,最常用的就是三角函数的单调性。
例1、求函数3sin 3
sin +-=
x x y 的值域。
例2、求函数3
cos 21
sin 3+-=x x y 的值域。
【同步练习6】求函数
11x x e y e -=+,2sin 11sin y θθ-=+,2sin 11cos y θθ-=
+的值域. (5)、数形结合法(函数的图像):对于一些函数(如二次函数、分段函数等)的求值域问题,我们可
以借助形象直观的函数图象来观察其函数值的变化情况,再有的放矢地通过函数解析式求函数最值,确定函数值域,用数形结合法,使运算过程大大简化.
其题型是函数解析式具有明显的某种几何意义,如两点的距离公式直线斜率等等,这类题目若运用数形结合法,往往会更加简单,一目了然,赏心悦目。
例1、 求函数22
23(20)()23(03)
x x x f x x x x ?+--=?--??,
≤ ≤≤的值
域.
例2、 求函数2
2)8x ()2x (y ++-=的值域.
例3、求函数5x 4x 13x 6x y 2
2++++-=的值域. 例4、求函数5x 4x 13x 6x y 22++-+-=的值
域.
【同步练习7】
1、求函数13y x x =-+-的值域.
2、求函数31y x x =--+的值域.
3、
求函数y =
.
4、求函数()225222++-++=
x x x x x f 的最大值.
(6)均值不等式法:利用基本关系,0)]([2
≥x f 两个正数的均值不等式ab b a 2≥+在应用时要注意“一
正二定三相等”;
利用基本不等式abc 3c b a ,ab 2b a 3
≥++≥+)R c ,b ,a (+∈,求函数的最值,其题型特征解析式是和式时
要求积为定值,解析式是积时要求和为定值,不过有时需要用到拆项、添项和两边平方等技巧。
例1、求函数)1(1
2
22->+++=
x x x x y 的值域 例3、 求函数
4)x cos 1x (cos )x sin 1x (sin y 2
2-+++
=的值域.
(7)、根判别式法:对于形如2111
2
222
a x
b x
c y a x b x c ++=++(1a ,2a 不同时为0)的函数常采用此法,就是把函数转化成关于x 的一元二次方程(二次项系数不为0时),通过方程有实数根,从而根的判别式大于等于零,求得原函数的值域.
对二次函数或者分式函数(分子或分母中有一个是二次)都可通用,但这类题型有时也可以用其他方法进行化简 如:
例1、求函数2
2
11x x y x ++=+的值域.
例2、求函数
)
x 2(x x y -+=的值域.
【同步练习8】
1、求函数22
585
1
x x y x ++=+的值域. 2、求函数2
212+++=x x x y 的值域.
3、函数2281
3()log ax x b
x f x +++=的定义域为(,)-∞+∞,值域为[0,2],求,a b 的值.
4、设函数 ()22
ax b y f x x +==
+的值域为 []51,-,求a ,b . 5、已知函数y =f (x)=()01
222<+++b x c bx x 的值域为[1,3],求实数b ,c 的值. (8)、分离常数法:对于分子、分母同次的分式形式的函数求值域问题,因为分子分母都有变量,利用函数单调性确定其值域较困难,因此,我们可以采用凑配分子的方法,把函数分离成一个常数和一个分式和的形式,而此时的分式,只有分母上含有变量,进而可利用函数性质确定其值域.
例1、求函数221
x
x y =+的值域.
例2、求2
1
+-=
x x y 的值域. (9)、倒数法
有时,直接看不出函数的值域时,把它倒过来之后,你会发现另一番境况
例1、
求函数
3y x =
+的值域.
多种方法综合运用
总之,在具体求某个函数的值域时,
首先要仔细、认真观察其题型特征,然后再选择恰当的方法,
一般优先考虑直接法,函数单调性法和基本不等式法,然后才考虑用其他各种特殊方法。 【例题综合分析】
例1、求下列函数的值域:
(1)2
32y x x =-+; (2
)y ; (3)31
2
x y x +=
-; (4
)y x =+ (5
)y x = (6)|1||4|y x x =-++;
(7)22221x x y x x -+=++; (8)2211()212x x y x x -+=>-; (9)1sin 2cos x
y x
-=-
解:
(1)法一:公式法(略)
法二:(配方法)
2212323
323()61212
y x x x =-+=-+≥
, ∴2
32y x x =-+的值域为23[,)12
+∞.
【拓展】求函数2
32y x x =-+,[1,3]x ∈的值域.
解:(利用函数的单调性)函数2
32y x x =-+在[1,3]x ∈上单调增, ∴当1x =时,原函数有最小值为4;当3x =时,原函数有最大值为26. ∴函数2
32y x x =-+,[1,3]x ∈的值域为[4,26].
(2)求复合函数的值域:设2
65x x μ=---(0μ≥)
,则原函数可化为y
又∵2
2
65(3)44x x x μ=---=-++≤,∴04μ≤≤
[0,2],
∴y =的值域为[0,2]. (3)(法一)反函数法:312x y x +=-的反函数为21
3
x y x +=-,其定义域为{|3}x R x ∈≠, ∴原函数31
2
x y x +=
-的值域为{|3}y R y ∈≠. (法二)分离变量法:313(2)77
3222
x x y x x x +-+===+
---, ∵
702x ≠-,∴7
332
x +≠-,
∴函数31
2
x y x +=
-的值域为{|3}y R y ∈≠. (4)换元法(代数换元法)
:设0t =≥,则2
1x t =-,
∴原函数可化为22
14(2)5(0)y t t t t =-+=--+≥,∴5y ≤, ∴原函数值域为(,5]-∞.
说明:总结y ax b =++
2y ax b =+
2
y ax b =+(5)三角换元法:∵2
1011x x -≥?-≤≤,∴设cos ,[0,]x ααπ=∈,
则cos sin )4
y π
ααα=+=
+
∵[0,]απ∈,∴5[,]444
π
ππ
α+∈
,∴sin()[42πα+∈-
,
)[4
π
α+
∈-,
∴原函数的值域为[-.
(6)数形结合法:23(4)
|1||4|5
(41)23(1)x x y x x x x x --≤-??
=-++=-<?+≥?
,∴5y ≥, ∴函数值域为[5,)+∞.
(7)判别式法:∵2
10x x ++>恒成立,∴函数的定义域为R .
由22221
x x y x x -+=++得:2
(2)(1)20y x y x y -+++-= ①
①当20y -=即2y =时,①即300x +=,∴0x R =∈
②当20y -≠即2y ≠时,∵x R ∈时方程2
(2)(1)20y x y x y -+++-=恒有实根, ∴22
(1)4(2)0y y =+-?-≥,∴15y ≤≤且2y ≠, ∴原函数的值域为[1,5].
(8)2
1
21(21)1111
2121212122
2
x x x x y x x x x x x -+-+===+=-++----,
∵12x >,∴102
x ->,
∴112122x x -+≥-当且仅当11
2
122
x x -
=
-时,
即12
x =
时等号成立.∴12y ≥
,∴原函数的值域为1
,)2
+∞.
(9)(法一)方程法(函数有界性):原函数可化为:sin cos 12x y x y -=-,
)12x y ?-=-
(其中cos ??=
=
),
∴sin()[1,1]x ?-=
-
,∴|12|y -≤2340y y -≤,∴403
y ≤≤
, ∴原函数的值域为4[0,]3
.
(法二)数形结合法:可看作求点(2,1)与圆2
2
1x y +=上的点的连线的斜率的范围,解略. 例2、若关于x 的方程|3|2
(22
)3x a ---=+有实数根,求实数a 的取值范围.(综合) 解:原方程可化为|3|2
(22)3x a --=--,
令|3|
2
x t --=,则01t <≤,2
()(2)3a f t t ==--,又∵()a f t =在区间(0,1]上是减函数,
∴(1)()(0)f f t f ≤<,即2()1f t -≤<, 故实数a 的取值范围为:21a -≤<.
例3、 求函数
3x 2
x y ++=
的值域。(换元法、不等式法)
解:令)0t (2x t ≥+=,则1t 3x 2
+=+
(1)当0t >时,
21
t 1t 11t t y 2≤
+=+=
,当且仅当t=1,即1x -=时取等号,所以
21y 0≤
< (2)当t=0时,y=0。
综上所述,函数的值域为:?
????
?21,0 注:先换元,后用不等式法
【拓展练习】(共11题,附答案) 一、选择题
1、下列函数中,值域是(0,+∞)的函数是
A .1
51+=
-x y B .x
y 2
1-= C .1)21(-=x y D .x y -=1)31( 2、已知3
2
()26f x x x a =-+(a 是常数),在[]2,2-上有最大值3,那么在[]2,2-上的最小值是
A .5-
B .11-
C .29-
D .37-
3、已知函数322
+-=x x y 在区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m 的取值范围是 A 、[ 1,+∞) B 、[0,2] C 、(-∞,2] D 、[1,2]
4、(04年天津卷.文6理5)若函数)10(log )(<<=a x x f a 在区间]2,[a a 上的最大值是最小值的3倍,则a=
A.
42 B.
2
2 C.
41 D. 21
5、(04年湖北卷.理7)函数()log (1)[0,1]x
a f x a x =++在上的最大值与最小值之和为a,则a 的值为
(A )41 (B )2
1
(C )2 (D )4
6、若12
2=+y x ,则12--x y 的最小值是__________4
3y x +的最大值是______________
7、已知函数)12lg(2
++=x ax y 的值域为R ,则实数a 的取值范围是_____________ 8、下列函数的值域分别为:
(1) (2) (3) (4) . (1)1
1+-=
e
e x
x y (2) x
x y 2225
.0-= (3)3
3x x y -= (4)4
52
2++=
x x y
9、已知函数)0(1
2)(2
2<+++=b x c
bx x x f 的值域为]3,1[,求实数c b ,的值。 10、已知二次函数)0()(2
≠+=a bx ax x f 满足条件:)3()5(-=-x f x f 且方程x x f =)( 有等根,⑴ 求
)(x f 的解析式;⑵ 是否存在实数)(,n m n m <,使得)(x f 的定义域为],[n m ,值域为]3,3[n m 。 11、已知函数),1[,2)(2+∞∈++=
x x
a
x x x f (1) 当2
1
=
a 时,求函数)(x f 的最小值 ; (2)
若对任意),1[+∞∈x ,)(x f 0>恒成立,试求实数a 的取值范围。
答案:同步练习 g3.1011函数的最值与值域 1—5、DDDAB 6、
34;512
7、[0,1] 8(1)(-1,1) (2)(]0,4 (3)R (4)5,2
??+∞????
9、2,2b c =-= 10(1)21()2f x x x =-
+ (2)4,0m n =-= 9(1)7
2
(3)3a >- 1、函数221
x
x y =+的值域为(0,1).(分离常数法)
2、若函数()log a f x x =在[2,4]上的最大值与最小值之差为2,则a =.(函数单调性法) 【拓展练习】(★★★★) 一、选择题
1、函数y =x 2
+
x
1 (x ≤-21
)的值域是( )(函数单调性法)
A.(-∞,-47]
B.[-47
,+∞)
C.[2233,+∞)
D.(-∞,-322
3]
2、函数y =x +x 21-的值域是( )(换元法)(配方法) A.(-∞,1] B.(-∞,-1] C.R
D.[1,+∞)
1、函数f(x)=a x
+log a (x+1)在[0,1]上的最大值和最小值之和为a,则a 的值为( )(★★★★) A.
41 B.2
1
C.2
D.4 2、函数y =log 2x+log x (2x)的值域是( ) (★★★★)
A.(-∞,-1]
B.[3,+∞)
C.[-1,3]
D.(-∞,-1]∪[3,+∞)
3、已知f(x)是奇函数,且当x <0时,f(x)=x 2
+3x+2.若当x∈[1,3]时,n ≤f(x)≤m 恒成立,则m-n 的最小值为( ) A.
49 B.2 C.43 D.4
1 4、把长为1
2 cm 的细铁丝截成两段,各自围成一个正三角形,那么这两个正三角形面积之和的最小值是( ) A.
2
33 cm 2 B.4 cm 2 C.23 cm 2 D.32 cm 2
5、在区间[1.5,3]上,函数f(x)=x 2
+bx+c 与函数1
1
)(-+
=x x x g 同时取到相同的最小值,则函数f(x)在区间[1.5,3]上的最大值为( )
A.8
B.6
C.5
D.4
6、若方程x 2+ax+b =0有不小于2的实根,则a 2+b 2
的最小值为( ) A.3 B.
516 C.5
17 D.518 7、函数∑=-=
19
1
||)(n n x x f 的最小值为( )
A.190
B.171
C.90
D.45
8、设a >1,函数f(x)=log a x 在区间[a,2a ]上的最大值与最小值之差为
2
1
,则a 等于( ) A.2 B.2 C.22 D.4 9、设a 、b∈R,a 2
+2b 2
=6,则a+b 的最小值是( ) A.22- B.335-
C.-3
D.2
7
- 10、若动点(x,y)在曲线
1422
2=+b
y x (b >0)上变化,则x 2+2y 的最大值为( ) A.?????≥<<+4,240,442b b b b B.??
???≥<<+2
,22
0,442
b b b b C.442+b D.2b 11、设a,b∈R,记max{a,b}=?
?
?<≥.,,
,b a b b a a 函数f(x)=max{|x+1|,|x-2|}(x∈R)的最小值是_________.
12、规定记号“Δ”表示一种运算,即b a ab b a ++=
?,a 、b∈R +.若1Δk=3,则函数f(x)=kΔx 的值
域是__________.
13、已知函数f(x)=2+log 3x,x∈[1,9],则函数y =[f(x)]2+f(x 2
)的值域为___________. 14、若变量x 和y 满足条件??
?≥-≥-+,
02,03y x y x 则z =2x+y 的最小值为_______;x y
的取值范围是_________.
15、求下列函数的值域:( )
(1)y =x 2
-4x+6,x∈[1,5); (2)2
41
5+-=
x x y ;
(3)12--
=x x y .
16、(2009山东烟台高三模块检测,20)设函数bx ax x x g -+=
2
32
131)((a,b∈R),在其图象上一点P(x,y)处的切线的斜率记为f(x).
(1)若方程f(x)=0有两个实根分别为-2和4,求f(x)的表达式;
(2)若g(x)在区间[-1,3]上是单调递减函数,求a 2+b 2
的最小值. 【答案】
1、解析:f(x)=a x +log a (x+1)是单调递增(减)函数〔原因是y =a x
与y =log a (x+1)单调性相同〕,且在[0,1]
上的最值分别在两端点处取得,最值之和为f(0)+f(1)=a 0
+log a 1+a+log a 2=a, ∴log a 2+1=0.∴2
1
=
a . 答案:B 2、解析:y =log 2x+log x (2x)=1log 1
log log log 1log 22222++=++
x
x x x x .
∵2|
log |1
|log ||log 1log |2222≥+=+
x x x x ,
∴1log 1
log 22++
x
x ∈(-∞,-1]∪[3,+∞).故选D.
3、解析:设x >0,则-x <0,
∴f(x)=-f(-x)=-[(-x)2+3(-x)+2]=-x 2
+3x-2.
∴在[1,3]上,当23=
x 时f(x)max =4
1
,当x =3时f(x)min =-2. ∴m≥41且n ≤-2.故m-n ≥4
9
. 答案:A
4、解析:设其中一段长为3x,则另一段为12-3x,则所折成的正三角形的边长分别为x,4-x,它们的面积分别为
24
3x ,2)4(43
x -,则它们的面积之和为22)4(4343x x S -+= ]4)2[(2
3)1682(4322+-=+-=
x x x ,可见当x =2时,两个正三角形面积之和的最小值为32 cm 2. 答案:D
5、解析:311
1
)1(21111)(=+-?-≥+-+
-=x x x x x g ,当且仅当x =2时,g(x)min =3, ∴f(x)=(x-2)2
+3.
∴在区间[1.5,3]上,f(x)max =f(3)=4. 故选D.
6、解析:将方程x 2+ax+b =0看作以(a,b)为动点的直线l:xa+b+x 2=0的方程,则a 2+b 2
的几何意义为l 上的
点(a,b)到原点O(0,0)的距离的平方,由点到直线的距离d 的最小性知a 2+b 2≥d 2
=
211)1(1)1
00(
22242
22
-+++=+=+++x x x x x x (x ≥2), 令u =x 2
+1,易知21)(-+=u u u f (u ≥5)在[5,+∞)上单调递增,则f(u)≥f(5)=5
16
, ∴a 2
+b 2
的最小值为
5
16
.故选B. 7、解析:f(x)=|x-1|+|x-2|+…+|x -9|+|x-10|+|x-11|+…+|x -18|+|x-19|, 由|a-b|≤|a|+|b|(当且仅当a·b≤0时取等号), 得|x-1|+|x-19|≥|x-1-x+19|=18, |x-2|+|x-18|≥|x-2-x+18|=16,… |x-9|+|x-11|≥|x-9-x+11|=2, |x-10|≥0.
上面各式当x =10时同时取等号, ∴f(x)最小值为18+16+…+2+0=
902
)
018(10=+?. 答案:C
8、解:由a >1知f(x)为增函数,所以log a 2a-log a a =
21,即log a 2=2
1
,解得a =4.所以选D. 9、解析:∵13
62
2=+b a ,故令αcos 6=a ,αsin 3=b , ∴)sin(3sin 3cos 6?ααα+=+=
+b a .
∴a+b 的最小值为-3. 答案:C
10、解析:令x =2cosθ,y=bsinθ,则x 2+2y =4cos 2θ+2bsinθ=-4sin 2
θ+2bsinθ+4=
-4(4sin b -θ)2+4+42b ;当4b <1即0<b <4时,x 2
+2y 取最大值442b +,此时4sin b =θ;当14
≥b 即b ≥4
时,x 2
+2y 的最大值为2b,此时sinθ=1.故选A.
11、解析:如右图所示,函数y =max{|x+1|,|x-2|}的图象为图中实线部分, ∴max{|x+1|,|x -2|}的最小值为23. 答案:2
3 12、解析:由题意311=++=?k k k ,解得k =1,
∴x x x f ++=
1)(.
而1)(++
=x x x f 在[0,+∞)上递增,
∴f(x)≥1. 答案:[1,+∞)
13、解析:∵f(x)=2+log 3x,x∈[1,9],
∴y=[f(x)]2
+f(x 2
)的定义域为?
??≤≤≤≤.91,
912
x x 解得1≤x ≤3,即定义域为[1,3].
∴0≤log 3x ≤1.
又y =[f(x)]2+f(x 2
)
=(2+log 3x)2+2+log 3x 2
=(log 3x)2
+6log 3x+6
=(log 3x+3)2
-3, ∵0≤log 3x ≤1, ∴6≤y ≤13.
故函数的值域为[6,13]. 答案:[6,13]
14、解析:如图作出可行域,易知将直线DE:2x+y =0平移至点A(2,1)时目标函数z =2x+y 取得最小值,
即z min =2×2+1=5,
x
y
表示可行域内点与原点连线的斜率,由图形知,直线从GH 绕原点逆时针方向转动到AB 位置,斜率变得越来越大,故-1=k GH <x
y
≤k AB =21. 答案:5 (-1,21]
15、解:(1)y =x 2
-4x+6=(x-2)2
+2,
∵x∈[1,5),
∴由图象知函数的值域为{y|2≤y <11}.
(2)2
41
5+-=
x x y
=24251)24(4
5+-
-+x x =2
427)24(4
5+-
+x x =
)24(2745+-x . ∵
)
24(27
+x ≠0,
∴y≠
4
5. ∴函数的值域为{y∈R|y≠
4
5}. (3)令t x =-1,则x =t 2
+1(t ≥0),
∴y=2(t 2+1)-t =2t 2
-t+2=2(41-t )2+8
15. ∵t≥0, ∴y≥
8
15
. ∴函数的值域是[
8
15
,+∞). 16、解:(1)根据导数的几何意义知f(x)=g′(x)=x 2
+ax-b,
由已知-2、4是方程x 2
+ax-b =0的两个实数, 由韦达定理,?
?
?-=?--=+-,42,
42b a
∴??
?=-=,
8,2b a f(x)=x 2
-2x-8.
(2)g(x)在区间[-1,3]上是单调减函数,
∴在[-1,3]区间上恒有f(x)=g′(x)=x 2
+ax-b ≤0,
即f(x)=x 2
+ax-b ≤0在[-1,3]上恒成立,
这只需满足???≤≤-0)3(,0)1(f f 即可,也即?
??≥-≥+,93,
1a b b a
而a 2
+b 2
可视为平面区域??
?≥-≥+,
93,
1a b b a 内的点到原点距离的平方,其中点(-2,3)距离原点最近,∴当
??
?=-=3
,2b a 时,a 2+b 2
有最小值13. 【拓展练习】
1、函数1
1
22+-=x x y 的值域是( )(★★★)
A .[-1,1]
B .[-1,1)
C .(-1,1]
D .(-1,1)
2、若函数
1)1(2
1
)(2+-=x x f 的定义域和值域都是)1(],,1[>b b ,则b 的值为( )(★★★★)
A .3
B .4
C .5
D .6
3、已知定义在闭区间[0,a]上的函数y=x 2
-2x+3,若y 的最大值是3,最小值是2,则a 的取值范围是 . (★★★)
5、函数y=x 2
-2x+a 在[0,3]上的最小值是4,则a= ;若最大值是4,则a= .
6、已知函数12
79,432
2
+--=-+=x x x y x x y 的值域分别是集合P 、Q ,则( )
(★★★)(根判别法) A .p ?Q
B .P=Q
C .P ?Q
D .以上答案都不对
7、函数])4,0[(422∈+--=x x x y 的值域是( )(★★★)(配方法)
A .[0,2]
B .[1,2]
C .[-2,2]
D .[-2,2]
8、若函数)(},4|{}0|{1
1
3)(x f y y y y x x x f 则的值域是≥?≤--=
的定义域是( ) A .]3,3
1[ B .]3,1()1,3
1[? C .),3[]3
1,(+∞-∞或 D .[3,+∞)
9、求下列函数的值域:
①)1(3
55
3>-+=
x x x y ②y=|x+5|+|x-6| ③242++--=x x y ④x x y 21-+= ⑤4
22+-=x x x
y
10、设函数4
1)(2
-+=x x x f .
(Ⅰ)若定义域限制为[0,3],求)(x f 的值域; (Ⅱ)若定义域限制为]1,[+a a 时,)(x f 的值域为]16
1
,21[-
,求a 的值. 11、若函数1
2
)(22+--+=x x ax x x f 的值域为[-2,2],求a 的值.
一、选择题
1.若函数y =2x
的定义域是P ={1,2,3},则该函数的值域是
( )
A .{2,4,6}
B .{2,4,8}
C .{1,2,log 32}
D .{1,2,log 23}
2.定义在R 上的函数y =f (x )的值域为[a ,b ],则y =f (x +1)的值域为
( )
A .[a ,b ]
B .[a +1,b +1]
C .[a -1,b -1]
D .无法确定
3.函数y =
x
x 2+x +1
(x >0)的值域是
( )
A .(0,+∞)
B .(0,1
3
)
C .(0,13]
D .[1
3
,+∞)
4.函数y =x 2
-2x +3在区间[0,m ]上有最大值3,最小值2,则m 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .[0,2] C .(-∞,2] D .[1,2]
5.若函数y =f (x )的值域是[12,3],则函数F (x )=f (x )+1
f (x )
的值域是( )
A .[12,3]
B .[2,103]
C .[52,103]
D .[3,103
]
6.(2009·海南/宁夏高考)用min{a ,b ,c }表示a ,b ,c 三个数中的最小值.设f (x )=min{2x
,x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为 ( ) A .4 B .5 C .6 D .7 二、填空题(每小题5分,共20分)
7.函数y =2x -5
x -3
的值域是{y |y ≤0或y ≥4},则此函数的定义域为__________.
8.已知f (x )的值域是[38,4
9],g (x )=f (x )+1-2f (x ),则y =g (x )的值域是__________.
9.函数f (x )=x 2
-2x +2x 2
-5x +4的最小值为__________.
10.(2009·泉州质检)在实数的运算法则中,我们补充定义一种新运算“”如下:当a ≥b 时,a b =a ;
当a
;则函数f (x )=(1x )·x -(2x ),(x ∈[-2,2])的最大值是__________. 【答案】
1、解析:由题意得,当x =1时,2x =2,当x =2时,2x =4,当x =3时,2x
=8,即函数的值域为{2,4,8},故应选B. 答案:B
2、解析:∵函数y =f (x +1)的图象是由函数y =f (x )的图象向左平移1个单位得到的,其值域不改变,∴其值域仍为
[a ,b ],故应选A. 答案:A
3、解析:由y =x x 2+x +1(x >0)得0 +1≤12x ·1 x +1=13,因此该函数的值域是(0,1 3], 选C. 4、解析:x =1时,y 取最小值2;令y =3,得x =0或x =2.故1≤m ≤2. 答案:D 5、解析:令t =f (x ),则t ∈[12,3],F (t )=t +1 t ,根据其图象可 知: 当t =1时,F (x )min =F (t )min =F (1)=2; 当t =3时,F (x )max =F (t )max =F (3)=10 3, 故其值域为[2,10 3]. 答案:B 6、解析:令2x =x +2?x 1<0(舍)或x 2=2, 令2x =10-x 即2x +x =10,则2 故f (x )≤6,即选C. 答案:C 7、解析:y =2x -5x -3=2+1 x -3 , 即1x -3≤-2或1x -3≥2, 由1x -3≤-2?52≤x <3, 由1x -3≥2?3 ] 8、解析:∵f (x )∈[38,49],则2f (x )∈[34,8 9 ], 1-2f (x )∈[19,1 4 ]. 令t =1-2f (x )∈[13,1 2], 则f (x )=1-t 22,g (x )=1-t 2 2+t , 即g (x )=-t 2 +2t +1 2,对称轴t =1, g (x )在t ∈[13,12]上单调递增,g (x )∈[79,78].答案:[79,7 8 ] 9、解析:由? ???? x 2 -2x ≥0 x 2 -5x +4≥0?? ?? ?? x ≥2或x ≤0, x ≥4或x ≤1, ∴x ≥4或x ≤0. 又x ∈[4,+∞)时,f (x )单调递增?f (x )≥f (4)=1+22;而x ∈(-∞,0]时,f (x )单调递减?f (x )≥f (0)=0+4=4. 故最小值为1+2 2. 答案:1+2 2 10、解析: 【拓展练习】 一、选择题 1.函数y =x 2 -2x 的定义域为{0,1,2,3},那么其值域为 ( ) A.{-1,0,3} B.{0,1,2,3} C.{y |-1≤y ≤3} D.{y |0≤y ≤3} 2.若函数f (x )=(a 2-2a -3)x 2 +(a -3)x +1的定义域和值域都为R ,则a 的取值范围是( ) A.a =-1或a =3 B.a =-1 C.a =3 D.a 不存在 3.已知函数f (x )=lg(4-x )的定义域为M ,g (x )=0.5x -4的定义域为N ,则M ∩N =( ) A.M B.N C.{x|2≤x<4} D.{x|-2≤x<4} 4.(2009·江西高考)函数y =-x 2 -3x +4 x 的定义域为 ( ) A.[-4,1] B.[-4,0) C.(0,1] D.[-4,0)∪(0,1] 5.若函数f (x )的值域为[12,3],则函数F (x )=f (x )+1 f (x ) 的值域是 ( ) A.[12,3] B.[2,103] C.[52,102] D.[3,103 ] 6.(2010·南通模拟)若函数y =f (x )的值域是[1,3],则函数F (x )=1-2f (x +3)的值域是( ) A.[-5,-1] B.[-2,0] C.[-6,-2] D.[1,3] 二、填空题 7.函数f (x )=ln(2+x -x 2 ) |x |-x 的定义域为 . 8.函数的值域:y =-x 2 -6x -5为 . 9.已知函数f (x )=4 |x |+2 -1的定义域是[a ,b ](a ,b ∈Z),值域是[0,1],则满足条件的整数数对(a ,b ) 共有 个. 三、解答题 10.求下列关于x 的函数的定义域和值域: (1)y =1-x -x ; (2)y =log 2(-x 2 +2x ); (3) 【答案】 1、解析:把x =0,1,2,3分别代入y =x 2 -2x , 即y =0,-1,3. 答案:A 2、解析:依题意应有2230 , 1.30a a a a ?--==-?-≠? 解得 答案:B 3、解析:M ={x |4-x >0}={x |x <4}, N ={x |0.5x -4≥0}={x |x ≤-2}, 则M ∩N =N . 答案:B 4、解析:要使y =-x 2 -3x +4 x 有意义, 只要2340,0 x x x ?--+?≠?≥ 所以所求定义域为[-4,0)∪(0,1]. 答案:D 5、解析:令f (x )=t ,t ∈[12,3],问题转化为求函数y =t +1t 在[12,3]的值域.又y ′=1-1t 2=t 2 -1 t 2,当 t ∈[12,1],y ′≤0,y =t +1t 为减函数, 在[1,3],y ′≥0,y =t +1 t 在[1,3]上为增函数,故t =1时y min =2,t =3时y =10 3 为最大. ∴y =t +1t ,t ∈[12,3]的值域为[2,10 3 ]. 答案:B 6、解析:∵1≤f (x )≤3,∴1≤f (x +3)≤3, ∴-6≤-2f (x +3)≤-2,∴-5≤F (x )≤-1. 答案:A 7、解析:由2 20, 12,0,0,x x x x x x ?+->-<???<-≠??? 解得 即-1 8、解析:设μ=-x 2-6x -5(μ≥0),则原函数可化为y =μ.又∵μ=-x 2 -6x -5= -(x +3)2 +4≤4, ∴0≤μ≤4,故μ∈[0,2], ∴y =-x 2 -6x -5的值域为[0,2]. 答案:[0,2] 9、解析:由0≤4|x |+2-1≤1,即1≤4 |x |+2 ≤2得0≤|x |≤2,满足整数数对的有(-2,0), (-2,1),(-2,2),(0,2),(-1,2)共5个. 答案:5 10、解:(1)要使函数有意义,则10,x x -?? ? ≥0, ≥∴0≤x ≤1 函数的定义域为[0,1].[来源:学科网] ∵函数y =1-x -x 为减函数, ∴函数的值域为[-1,1]. (2)要使函数有意义,则-x2+2x>0,∴0 ∴函数的定义域为(0,2). 又∵当x∈(0,2)时,-x2+2x∈(0,1], ∴log2(-x2+2x)∈(-∞,0]. 即函数的值域为(-∞,0]. (3)函数定义域为{0,1,2,3,4,5}, 函数值域为{2,3,4,5,6,7}.一、函数的概念与表示 1、映射 (1)映射:设A、B是两个集合,如果按照某种映射法则f,对于集合A中的任一个元素,在集合B 中都有唯一的元素和它对应,则这样的对应(包括集合A、B以及A到B的对应法则f)叫做集合A 到集合B的映射,记作f:A→B。 注意点:(1)对映射定义的理解。(2)判断一个对应是映射的方法。一对多不是映射,多对一是映射 2、函数 构成函数概念的三要素①定义域②对应法则③值域 两个函数是同一个函数的条件:三要素有两个相同 二、函数的解析式与定义域 1、求函数定义域的主要依据: (1)分式的分母不为零; (2)偶次方根的被开方数不小于零,零取零次方没有意义; (3)对数函数的真数必须大于零; (4)指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于1; 三、函数的值域 1求函数值域的方法 ①直接法:从自变量x的范围出发,推出y=f(x)的取值范围,适合于简单的复合函数; ②换元法:利用换元法将函数转化为二次函数求值域,适合根式内外皆为一次式; ③判别式法:运用方程思想,依据二次方程有根,求出y的取值范围;适合分母为二次且∈R的分式; ④分离常数:适合分子分母皆为一次式(x有范围限制时要画图); ⑤单调性法:利用函数的单调性求值域; ⑥图象法:二次函数必画草图求其值域; ⑦利用对号函数 ⑧几何意义法:由数形结合,转化距离等求值域。主要是含绝对值函数 四.函数的奇偶性 1.定义: 设y=f(x),x∈A,如果对于任意∈A,都有,则称y=f(x)为偶函数。 如果对于任意∈A,都有,则称y=f(x)为奇 函数。 2.性质: ①y=f(x)是偶函数y=f(x)的图象关于轴对称, y=f(x)是奇函数y=f(x)的图象关于原点对称, ②若函数f(x)的定义域关于原点对称,则f(0)=0 ③奇±奇=奇偶±偶=偶奇×奇=偶偶×偶=偶奇×偶=奇[两函数的定义域D1 ,D2,D1∩D2要关于原点对称] 3.奇偶性的判断 ①看定义域是否关于原点对称②看f(x)与f(-x)的关系 五、函数的单调性 1、函数单调性的定义: 2 设 是定义在M 上的函数,若f(x)与g(x)的单调性相反,则 在M 上是减函数;若f(x)与g(x)的单调性相同,则 在M 上是增函数。 例说函数奇偶性的几种判断方法 在函数奇偶性概念的学习中,应多方面、多角度地思考概念的内涵,要掌握函数奇偶性定义的等价形式,注重寻求简捷的解题方法,函数奇偶性的定义是:如果对于函数定义域内任意一个x ,都有)x (f )x (f -=-(或)x (f )x (f =-) ,那么函数)x (f 就叫做奇函数(或偶函数)。函数奇偶性的定义反映在定义域上:若)x (f 是奇函数或偶函数,则对于定义域D 上的任意一个x ,都有D x ∈-,即定义域是关于原点对称的。函数奇偶性定义给出了判断奇偶函数的方法。 下面给出函数奇偶性判断的其他等价形式,寻求比较简便的判别方法。 1. 相加判别法 对于函数定义域内的任意一个x ,若0)x (f )x (f =+-,则)x (f 是奇函数;若)x (f 2)x (f )x (f =+-,则)x (f 是偶函数。 例1 判断函数)1x x lg()x (f 2++=的奇偶性。 解法1:利用定义判断,由)1)x (x lg()x (f 2+-+-=- )x (f )1x x lg()x 1x lg(212-=++-=++=-,可知)x (f 是奇函数。 解法2:由x ∈R ,知R x ∈-。因为)1)x (x lg()1x x lg()x (f )x (f 22+-+-+++=-+ 01lg )]1)x (x )(1x x lg[(22==+-+-++=,所以)1x x lg()x (f 2++=是奇函数。 2. 相减判别法 对于函数定义域内任意一个x ,若)x (f 2)x (f )x (f =--,则)x (f 是奇函数;若0)x (f )x (f =--,则 )x (f 是偶函数。 例2 判断函数2 x 12x )x (g x + -= 的奇偶性。 解:由x ∈R ,知R x ∈-。因为12)12(x 2x 12x 2x 12x )x (g )x (g x x x x --=?? ? ??+--??? ??---=--- 0x x x =-=-,所以)x (g 是偶函数。 3. 相乘判别法 对于函数定义域内任意一个x ,若)x (f )x (f )x (f 2-=-?,则)x (f 是奇函数;若)x (f )x (f )x (f 2=-?,则)x (f 是偶函数。 例3 证明函数)1a 0a (1 a ) 1a (x )x (f x x ≠>+-=,是偶函数。 证明:由x ∈R ,知R x ∈-。因为1 a ) 1a (x 1a )1a )(x (1a )1a (x )x (f )x (f x x x x x x +-=+--?+-=-?-- )x (f 1a )1a (x a 1)a 1)(x (2 2 x x x x =??????+-=+--?,所以)x (f 是偶函数。 4. 相除判别法 对于函数定义域内任意一个x ,设0)x (f ≠-,若 1)x (f )x (f -=-,则)x (f 是奇函数;若1) x (f ) x (f =-,则)x (f 是偶函数。 例4 证明函数)1a 0a (1 a 1 a )x (f x x ≠>-+=,是奇函数。 证明:由01a x ≠-,知0x ≠且R x ∈,所以定义域关于原点对称。 因为1a a a a )1a )(1a ()1a )(1a (1a 1a 1a 1a )x (f )x (f 0)x (f x x x x x x x x x x x x -=-+-=+--+=+-?-+=-≠-------,,所以)x (f 是奇函数。 点评:上述各例,若用定义判定,则困难程度可想而知。用等价定义判断解析式较为复杂的函数 的奇偶性时,方便快捷,可化繁为简,会使大家感到思路清晰,目标明确,思维视野大为开阔,值得同学们注意。 练一练: 已知)x (f 是定义在R 上的函数,1)1(f =,且对任意的x ∈R ,都有5)x (f )5x (f +≥+, 1)x (f )1x (f +≤+。若x 1)x (f )x (g -+=,则=)2006(f ________。 答案:1(提示:由)1 + + ≤ + ≤ ≤ + ≤ + + ≤ )x(f+ + + 2 )3 5 )2 x(f 3 x(f x(f x(f )5 x(f 1 )4 1 +。由1 )1(f )1(f=得2 + = =, )2(f=≤ 5 x(f+ 4+ )x(f +,所以其中等号均成立,1 )x(f )1 (f ) ) 2006 + =) 1 - (g= 2006 ) )2(f 1 3 )3(f= + (f=,从而有1 2006 =,…,2006 2006