求值域的方法大全及习题

求值域的方法大全及习题
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

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