<一>求函数定义域、值域方法和典型题归纳一、基础知识整合1.函数的定义:设集合A和B是非空数集,按照某一确定的对应关系f,使得集合A中任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)与之对应。
则称f:为A到B的一个函数。
2.由定义可知:确定一个函数的主要因素是①确定的对应关系(f),②集合A的取值范围。
由这两个条件就决定了f(x)的取值范围③{y|y=f(x),x ∈A}。
3.定义域:由于定义域是决定函数的重要因素,所以必须明白定义域指的是:(1)自变量放在一起构成的集合,成为定义域。
(2)数学表示:注意一定是用集合表示的范围才能是定义域,特殊的一个个的数时用“列举法”;一般表示范围时用集合的“描述法”或“区间”来表示。
4.值域:是由定义域和对应关系(f)共同作用的结果,是个被动变量,所以求值域时一定注意求的是定义域范围内的函数值的范围。
(1)明白值域是在定义域A内求出函数值构成的集合:{y|y=f(x),x∈A}。
(2)明白定义中集合B是包括值域,但是值域不一定为集合B。
二、求函数定义域(一)求函数定义域的情形和方法总结1已知函数解析式时:只需要使得函数表达式中的所有式子有意义。
(1)常见情况简总:①表达式中出现分式时:分母一定满足不为0;②表达式中出现根号时:开奇次方时,根号下可以为任意实数;开偶次方时,根号下满足大于或等于0(非负数)。
③表达式中出现指数时:当指数为0时,底数一定不能为0.④根号与分式结合,根号开偶次方在分母上时:根号下大于0.⑤表达式中出现指数函数形式时:底数和指数都含有x ,必须满足指数底数大于0且不等于1.(0<底数<1;底数>1)⑥表达式中出现对数函数形式时:自变量只出现在真数上时,只需满足真数上所有式子大于0,且式子本身有意义即可;自变量同时出现在底数和真数上时,要同时满足真数大于0,底数要大于0且不等于 1.(2()log (1)x f x x =-)注:(1)出现任何情形都是要注意,让所有的式子同时有意义,及最后求的是所有式子解集的交集。
(2)求定义域时,尽量不要对函数解析式进行变形,以免发生变化。
(形如:2()x f x x=) 练习1、求下列函数的定义域:⑴33y x =+-1、(1){|536}x x x x ≥≤-≠-或或⑵y =(2){|0}x x ≥⑶01(21)111y x x =+-++-(3)1{|220,,1}2x x x x x -≤≤≠≠≠且2.抽象函数(没有解析式的函数) 解题的方法精髓是“换元法”,根据换元的思想,我们进行将括号为整体的换元思路解题,所以关键在于求括号整体的取值范围。
总结为:(1)给出了定义域就是给出了所给式子中x 的取值范围;(2)在同一个题中x 不是同一个x ;(3)只要对应关系f 不变,括号的取值范围不变。
(4)求抽象函数的定义域个关键在于求f(x)的取值范围,及括号的取值范围。
例1:已知f(x+1)的定义域为[-1,1],求f (2x-1)的定义域。
解:∵f(x+1)的定义域为[-1,1];(及其中x 的取值范围是[-1,1])∴012x ≤+≤ ; (x+1的取值范围就是括号的取值范围)∴f(x)的定义域为[0,2];(f 不变,括号的取值范围不变)∴f(2x-1)中0212x ≤-≤ ∴1322x -≤≤ ∴f(2x-1)的定义域为13|22x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭ 练习2、设函数()f x 的定义域为[01],,则函数2()f x 的定义域为_、[1,1]-;_______;函数2)f 的定义域为___[4,9]_____;3、若函数(1)f x +的定义域为[23]-,,则函数(21)f x -的定义域是 5[0,];2;函数1(2)f x +的定义域为 11(,][,)32-∞-+∞ 。
3.复合函数定义域复合函数形如:(())y f g x =,理解复合函数就是可以看作由几个我们熟悉的函数组成的函数,或是可以看作几个函数组成一个新的函数形式。
例2:()(2,3),()(1)(2),f xg x f x f x -=++-若函数的定义域为求g(x)的定义域。
分析:由题目可以看出g(x)是由y=x+1、y=x-2和y=f(x)三个函数复合起来的新函数。
此时做加运算,所以只要求出f(x+1)和f(x-2)的定义域,再根据求函数定义域要所有式子同时满足,即只要求出f(x+1)和f(x-2)的定义域的交集即可。
解:由f(x)的定义域为(-2,3),则f(x+1)的定义域为(-3,2),f(x-2)的定义域为(0,4);3204x x -<<⎧∴⎨<<⎩,解得0<x<2 所以,g(x)的定义域为(0,2).(一)求函数值域方法和情形总结1.直接观察法(利用函数图象)一般用于给出图象或是常见的函数的情形,根据图象来看出y 值的取值范围。
练习(1)223y x x =+- [1,2]x ∈ 求值域。
[0,5]y ∈2.配方法适用于二次函数型或是可以化解成二次函数型的函数,此时注意对称轴的位置,在定义域范围内(以a<0为例),此时对称轴的地方为最大值,定义域为内端点离对称轴最远的端点处有最小值;对称轴在定义域的两边则根据单调性来求值域。
总结为三个要点:(1)含参数的二次型函数,首先判断是否为二次型,即讨论a ;(2)a 不为0时,讨论开口方向;(3)注意区间,即讨论对称轴。
例1:求2()46f x x x =-+在[1,5]上的值域. 解:配方:2()(2)2f x x =-+f(x)的对称轴为x=2在[1,5]中间 min (2)2y f ==(端点5离x=2距离较远,此时为最大值)max (5)11y f ==所以,f(x)的值域为[2,11].练习(2)223y x x =+- ()x R ∈ 求值域。
{|4}y y ≥-3.分式型(1)分离常量法:应用于分式型的函数,并且是自变量x 的次数为1,或是可以看作整体为1的函数。
具体操作:先将分母搬到分子的位子上去,观察与原分子的区别,不够什么就给什么,化为d y a bx c=++。
例2:51()42x f x x -=+求的值域. 解:510(42)1515744()424242(42)x x f x x x x +---===-+++ 由于分母不可能为0,则意思就是函数值不可能取到54, 即:函数f(x)的值域为5{|}4y y ≠. 练习⑶311x y x -=+ 求值域 (3){|3}y y ≠(2)利用20x ≥来求函数值域:适用于函数表达式为分式形式,并且只出现2x 形式,此时由于为平方形式大多时候x 可以取到任意实数,显然用分离常量法是行不通,只有另想它法(有界变量法)。
例3:求函数2231()2x f x x -=+的值域. 解:由于22x +不等于0,可将原式化为22231yx y x +=- 即 2(3)12y x y -=--(由于20x ≥)只需3y ≠,则有21203y x y --=≥-3)y -(12)0y --≥ 所以,函数值域1,32y ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭. 练习(4) 225941x x y x +=-+ 求值域1{|5}2y y y ≠≠且(3)方程根的判别式法:适用于分式形式,其中既出现变量x 又出现2x 混合,此时不能化为分离常量,也不能利用上述方法。
对于其中定义域为R的情形,可以使用根的判别式法。
例4:求函数221x y x =+的值域 解:由于函数的定义域为R ,即210x +≠原式可化为 220yx x y -+=(由于x 可以取到任意的实数,那么也就说总有一个x 会使得上述方程有实数根,即方程有根那么判别式大于或等于0,注:这里只考虑有无根,并不考虑根为多少)所以,2440y ∆=-≥所以,函数值域为[]1,1y ∈- 练习:求值域(5)211y x =+4.换元法通过换元将一个复杂的问题简单化更便于求函数值域,一般函数特征是函数解析式中含有根号形式,以及可将问题转换为我们熟悉的函数形式等问题。
而换元法其主要是让我们明白一种动态的方法来学习的一种思路,注重换元思维的培养,并不是专一的去解答某类问题,应该多加平时练习。
注:换元的时候应及时确定换元后的元的取值范围。
例5:求函数()2f x x =解:令20,1t t x t =≥=+则,带入原函数解析式中得2221152(1)222()48y t t t t t =+-=-+=-+因为,0t ≥所以,函数的值域为15,8y ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭. 练习:求值域(6)y x =-1{|}2y y ≤一.选择题(共10小题)1.(2007•河东区一模)若函数f(x)=的定义域为A,函数g(x)=的定义域为B,则使A∩B=∅的实数a的取值范围是()2.若函数f(x)的定义域是[﹣1,1],则函数f(x+1)的定义域是()3.(2010•重庆)函数的值域是()4.(2009•河东区二模)函数的值域是().C.(0,)5.已知函数y=x2+4x+5,x∈[﹣3,3)时的值域为()6.函数y=在区间[3,4]上的值域是()A.[1,2]B.[3,4]C.[2,3]D.[1,6] 7.函数f(x)=2+3x2﹣x3在区间[﹣2,2]上的值域为()8.函数的值域是()9.函数y=x2﹣2x(﹣1<x<2)的值域是()10.函数的值域为()A.[2,+∞)B.C.D.(0,2]二.填空题11.(2013•安徽)函数y=ln(1+)+的定义域为_________.12.(2012•四川)函数的定义域是_________.(用区间表示)13.求定义域:.14.函数y=x2+2x﹣1,x∈[﹣3,2]的值域是_________.15.函数y=10﹣的值域是_________.。