函数的值域与最值求法精讲

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t?[?2,10]

例:试求函数y?sinx?cosxsinx?cosx的值域。 解:题中出现cosx?sinx而sin2x?cos2x?1,(sinx?cosx)?1?2sinxcosx由此联

2想到将cosxsinx视为一整体,令t?sinx?cosx?[?2,2]由上面的关系式易得

t?1222t2?1?2sinxcosx?sinxcosx?故原函数可变形为:

y?t?t?12122(t?[?2,2])即2y?(t?1)?2,y?12(t?1)?1?t?[?2,2]

2?y?[?1,?2]

B

(5)分离常数法(分式转化法);对分子.分母有相似的项某些分式函数,可通过分离常数法,化成y?k?f(x)(k为常数)的形式来求值域.

x?xx?x?122例:求函数y?的值域。

解:观察分子、分母中均含有x2?x项,可利用部分分式法;则有

x?xx?x?122y??x?x?1?1x?x?122?1?(x?112)?234

不妨令:f(x)?(x?12)?234,g(x)??3(f(x)?0)从而f(x)??,??? f(x)?4341注意:在本题中若出现应排除f(x)?0,因为f(x)作为分母.所g(x)?(0,]故

y?[?13,1)

另解:观察知道本题中分子较为简单,可令y?进而可得到y的值域。

'x?x?1x?x22?1?1x?x2,求出y的值域,

'

(6)逆求法(反求法):通过反解,用y来表示x,再由x的取值范围,通过解不等式,得出y的取值范围;常用来解,型如:y?例:求函数y?2xx?1ax?bcx?d,x?(m,n)

的值域。

解:由于本题中分子、分母均只含有自变量的一次型,易反解出x,从而便于求出反函数。

y?2xx?1反解得x?y2?y 即y?x2?x

反函数的定义域即是原函数的值域。故函数的值域为:y?(??,2)?(2,??)。

1?x1?x22变式1:函数y=的值域是( )

B.(-1,1]

C.[-1,1)

D.

A.[-1,1] (-1,1) 解法一:y=

1?x1?x22=

21?x2-1. ∵1+x≥1,∴0<

2

21?x2≤2.∴-1<y≤1.

解法二:由y=

1?x1?x22,得x=

2

1?y1?y.∵x≥0,∴

2

1?y1?y2≥0,解得-1<y≤1.

解法三:令x=tanθ(-

π2<θ<

π2),则y=

1?tan?1?tan?2=cos2θ

.∵-π<2θ<π,∴-1<cos2θ≤1,即-1<y≤1.答案:B 变式2:求函数y?3?x2x?5?x?0?的值域

,及y?22xx变式

x?x3:求函数y?10?1010x?10?x?12的值域

(7)利用判别式法 针对分式型y?ax?bx?cmx2?nx?p,尤其是分母中含有(其中a2?m2?0)2

x时常用此法。通常去掉分母将函数转化为二次方程a(y)x+ b(y)x+c(y)=0,则

2在a(y)≠0时,由于x、y为实数,故必须有Δ=b(y)-4a(y)·c(y)≥0,从而确定函数的最值,检验这个最值在定义域内有相应的x值.

2

例:求函数y?2x?4x?7x?2x?322的值域。

解:由于本题的分子、分母均为关于x的二次形式,因此可以考虑使用判别式法,将原函数变形为:xy?2xy?3y?2x?4x?7整理得:(y?2)x?2(y?2)x?3y?7?0当

y?2时,上式可以看成关于x的二次方程,该方程的x范围应该满足f(x)?x?2x?3?0即x?R此时方程有实根即△?0,

2222△??2(y?2)]?4(y?2)(3y?7)?0?y?[?292,2].

细心的读者不难发现,在前面限定y?2而结果却出现:y?2我们是该舍还是留呢? 注意:判别式法解出值域后一定要将端点值(本题是y?2,y??将y?2,y??变式:

2x?x?2?1?y?2的值域。???,?1???,??? ②y?2;[1,5]

x?2x?2x?x?1?2?x?x?12x?2x?3229292)代回方程检验。

,2)。

92分别代入检验得y?2不符合方程,所以y?[?2x?12③y?

注意:1.一般用在定义域为R的情况下,如果定义域不是R,也可用,但需对最后的结果进行检验、既对y取得等号值的时候对应的x值是否在定义域范围内。 2、转化后要对二项式系数是否为零进行讨论 3.若对自变量有其他限制,就不好用判别式法了

4、分子分母有公因式的时候不能用判别式法,要先化简。如求函数y?域。

原函数可化为y?

(x?2)(x?1)(x?1)(x?1)x?x?2x?122的值

=

(x?2)(x?1)(x??1), 即y?

1+

1x?1(x??1),?1x?1?0,

(8)三角有界法:运用三角函数有界性来求值域; 转化为只含正弦、余弦的函数,如y?解不等式求出y的取值范围. 例:求函数y?2sin??11?sin?sinx1?sinx,可用y表示出sinx,再根据?1?sinx?1,y?2sin??11?cos?的值域(答: (??,]、(??,]);

2213求函数y?2cosx?13cosx?2的值域。

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