●高考明方向了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.★备考知考情定义域是函数的灵魂,高考中考查的定义域多以选择、填空形式出现,难度不大;有时也在解答题的某一小问当中进行考查;值域是定义域与对应法则的必然产物,值域的考查往往与最值联系在一起,三种题型都有,难度中等.一、知识梳理《名师一号》P13知识点一常见基本初等函数的定义域注意:1、研究函数问题必须遵循“定义域优先”的原则!!!2、定义域必须写成集合或区间的形式!!!(1)分式函数中分母不等于零(2)偶次根式函数被开方式大于或等于0(3)一次函数、二次函数的定义域均为R(4)y=a x(a>0且a≠1),y=sin x,y=cos x的定义域均为R(5)y=log a x(a>0且a≠1)的定义域为(0,+∞)文案大全文案大全(6)函数f (x )=x 0的定义域为{x |x ≠0}(7)实际问题中的函数定义域,除了使函数的解析式有意 义外,还要考虑实际问题对函数自变量的制约. (补充)三角函数中的正切函数y =tan x 定义域为 {|,,}2∈≠+∈x x R x k k Z ππ如果函数是由几个部分的数学式子构成的,那么函数的定义域是使各部分式子都有意义的实数集合.知识点二 基本初等函数的值域注意:值域必须写成集合或区间的形式!!!(1)y =kx +b (k ≠0)的值域是R .(2)y =ax 2+bx +c (a ≠0)的值域是:当a >0时,值域为{y |y ≥4ac -b 24a}; 当a <0时,值域为{y |y ≤4ac -b 24a } (3)y =kx(k ≠0)的值域是{y |y ≠0}(4)y =a x (a >0且a ≠1)的值域是{y |y >0}(5)y =log a x (a >0且a ≠1)的值域是R . (补充)三角函数中正弦函数y =sin x ,余弦函数y =cos x 的值域均为[]1,1-文案大全 正切函数y =tan x 值域为R《名师一号》P15知识点二 函数的最值注意:《名师一号》P16 问题探究 问题3函数最值与函数值域有何关系?函数的最小值与最大值分别是函数值域中的最小元素与最大元素;任何一个函数,其值域必定存在,但其最值不一定存在. 1、温故知新P11 知识辨析1(2)函数21=+x y x 的值域为11,,22⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U ( )答案:正确2、温故知新P11 第4题文案大全函数(]()1122,,222,,2--⎧-∈-∞⎪=⎨-∈-∞⎪⎩x x x y x 的值域为( ) 3.,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭A ().,0-∞B 3.,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C (].2,0-D答案:D注意:牢记基本函数的值域3、温故知新P11 第6题函数()=y f x 的值域是[]1,3,则函数()()123=-+F x f x 的值域是( )[].5,1--A [].2,0-B [].6,2--C [].1,3D答案:A注意:图像左右平移没有改变函数的值域二、例题分析:(一)函数的定义域1.据解析式求定义域例1. (1)《名师一号》P13 对点自测1文案大全(2014·山东) 函数()=f x 的定义域 为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 B .(2,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) D.⎝⎛⎦⎥⎤0,12∪[2,+∞)解析 要使函数有意义,应有(log 2x )2>1,且x >0,即log 2x >1或log 2x <-1,解得x >2或0<x <12. 所以函数f (x )的定义域为⎝⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞). 例1. (2)《名师一号》P14 高频考点 例1(1)函数f (x )=1-2x +1x +3的定义域为( ) A .(-3,0] B .(-3,1]C .(-∞,-3)∪(-3,0]D .(-∞,-3)∪(-3,1]文案大全解析:由题意得⎩⎨⎧ 1-2x ≥0,x +3>0,解得-3<x ≤0.注意:《名师一号》P14 高频考点 例1 规律方法(1) 求函数的定义域,其实质就是以函数解析式所含运算有意义为准则,列出不等式或不等式组,然后求出它们的解集. 函数的定义域一定要用集合或区间表示例2. (补充)若函数2()lg(21)f x ax x =++的定义域为R则实数a 的取值范围是 ;答案:()1,+∞变式:2()lg(21)=++f x ax ax ?练习:(补充)文案大全 若函数27()43kx f x kx kx +=++的定义域为R 则实数k 的取值范围是 ;答案:30,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭2.求复合函数的定义域例3.(1)《名师一号》P14 高频考点 例1(2)(2015·北京模拟)已知函数y =f (x )的定义域为[0,4],则函数y =f (2x )-ln(x -1)的定义域为( )A .[1,2]B .(1,2]C .[1,8]D .(1,8]解析:由已知函数y =f (x )的定义域为[0,4].则使函数y =f (2x )-ln(x -1)有意义,需⎩⎨⎧ 0≤2x ≤4,x -1>0,解得1<x ≤2,所以定义域为(1,2].例3. (2)《名师一号》P13 对点自测2文案大全已知函数f (x )=1x +1,则函数f (f (x ))的定义域是( )A .{x |x ≠-1}B .{x |x ≠-2}C .{x |x ≠-1且x ≠-2}D .{x |x ≠-1或x ≠-2}解析 ⎩⎨⎧ x ≠-1,1x +1+1≠0,解得x ≠-1且x ≠-2.注意:《名师一号》P14 高频考点 例1 规律方法(2) (P13 问题探究 问题1 类型二)已知f (x )的定义域是[a ,b ],求f [g (x )]的定义域, 是指满足a ≤g (x )≤b 的x 的取值范围,而已知f [g (x )]的定义域是[a ,b ],指的是x ∈[a ,b ].例4.(补充)已知2(1)f x +的定义域是[]0,1,求()f x 的定义域。
文案大全答案:[]1,2 注意: 《名师一号》P13 问题探究 问题1 类型三 若已知()f g x ⎡⎤⎣⎦的定义域为[],a b ,求()f x 的 定义域相当于当[],x a b ∈时,求()g x 的值域 (即()f x 的定义域)练习:(补充)已知()f x 的定义域是[]0,1,求函数2()()g x f x =的定义域。
已知2()()g x f x =的定义域是[]1,1-,求函数()f x 的定义域。
如:()=f x 的定义域是[]0,1,2()()==g x f x []1,1-练习:(补充)1、设函数1()ln 1+=-x f x x,文案大全 求函数1()2⎛⎫⎛⎫=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x g x f f x 的定义域。
答案:112111⎧-<<⎪⎪⎨⎪-<<⎪⎩x x 得()()2,11,2--U2、设函数2(23)--f x x 的定义域为[]0,3,求函数()f x 的定义域。
答案:[]0,3∈x 得[]2234,0--∈-x x3.实际问题中函数定义域的确定注意:实际问题中函数的定义域的求解除要考虑解析式有意义外,还应考虑使实际问题有意义(二)求函数值域注意:求函数的值域先求定义域!(1)确定函数值域的原则①当函数y =f (x )用表格给出时,函数的值域是指表格中y的值的集合.②当函数y=f(x)的图象给出时,函数的值域是指图象在y轴上的投影对应的y的值的集合.③当函数y=f(x)用解析式给出时,函数的值域由函数的定义域及其对应法则唯一确定.④当函数由实际问题给出时,函数的值域应结合问题的实际意义确定.(2)基本初等函数的值域(3)求函数值域的方法求函数的值域是高中数学的难点,它没有固定的方法和模式.常用的方法有:《名师一号》P14 问题探究问题2怎样求解函数的值域?求函数值域的基本方法(1)观察法:一些简单函数,通过观察法求值域.(2)配方法:“二次函数类”用配方法求值域.(3)换元法:形如y=ax+b±cx+d(a、b、c、d均为常数,且a≠0)的函数常用换元法求值域,形如y=ax+a-bx2的函数用三角函数代换求值域.(4)分离常数法:形如y=cx+dax+b(a≠0)的函数可用此法求值域.(5)单调性法:函数单调性的变化是求最值和值域的依据,根据函数的单调区间判断其增减性进而求最值和值域.文案大全文案大全(6)数形结合法:画出函数的图象,找出坐标的范围或分析条件的几何意义,在图上找其变化范围.《名师一号》P17 高频考点 例3 规律方法 (3)、(4) 基本不等式、导数法例1. 《名师一号》P14 高频考点 例2(1)求函数4=-y 的值域答案: []2,4 小结: 求函数值域的基本方法1.配方法: 《名师一号》P14 问题探究 问题(2) ——配方法是求“二次型函数”值域的基本方法,形如F (x )=af 2(x )+bf (x )+c 的函数的值域问题,均可使用配方法,要特别注意自变量的范围;二次函数在给定区间上的最值有两类:(1)求闭区间[],m n 上的最值; (2)求区间定(动),对称轴动(定)的最值----二次函数专题例2. (1)(补充)文案大全求函数()22211log log 5,,42⎡⎤=-+∈⎢⎥⎣⎦y x x x 的值域答案: []7,11例2. (2)《名师一号》P14 高频考点 例2(2) 求函数y =2x -1-2x 的值域方法1:令 1-2x =t (t ≥0),则x =1-t 22. ∴y =1-t 2-t =-⎝⎛⎭⎪⎫t +122+54. ∵二次函数对称轴为t =-12, ∴在[0,+∞)上,y =-⎝⎛⎭⎪⎫t +122+54是减函数. 故y max =-⎝⎛⎭⎪⎫0+122+54=1, 故函数有最大值1,无最小值,其值域为(-∞,1].文案大全 函数,故y =2x -1-2x 是定义域为{x |x ≤2}上的增函数,故y max =2×12- 1-2×12=1,无最小值. 故函数的值域为(-∞,1].变式:求函数2=+y x分析:令()0=≥t t答案: 5,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ 形如y =ax +b ±cx +d (a 、b 、c 、d 均为常数,且a ≠0)的函数令=t例2. (3)(补充)求函数=+y x文案大全分析:令,2sin 2-≤⎛⎫= ⎪⎝⎭≤x t t ππ 答案:⎡-⎣ 练习:求函数3=+y 的值域分析:令,22⎛⎫=-≤≤ ⎪⎝⎭x t t ππ 答案: []1,2-小结: 求函数值域的基本方法2.换元法:《名师一号》P14 问题探究 问题(3) 运用代数或三角代换,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.例如:文案大全令=t结构的函数,可以利用三角代换, 令[]cos ,0,=∈x a θθπ, 或令sin ,,22⎡⎤=∈-⎢⎥⎣⎦x a ππθθ转化为三角函数 强调:换元后要确定新元的取值范围!例3. (1)《名师一号》P14 高频考点 例2(3) 求函数4=+y x x的值域例3. (2)(补充)求函数()2301=<++x y x x x 的值域文案大全()2330111==<++++x y x x x x x 11211+≤-∴++≤-Q x x x x 33011-≤<++x x答案:[)3,0-变式1:求函数231x y x x =++的值域答案:[]3,1- 变式2:求函数()()231133x y x x x +=<-++的值域答案:[)3,0-文案大全小结: 求函数值域的基本方法3.不等式法:《名师一号》P17 高频考点 例3 规律方法 (3)利用基本不等式:a +b ≥2ab (a 、b ∈R +)求函数的值域. 用不等式法求值域时,要注意均值不等式的使用条件 “一正、二定、三相等”.例4. (1)(补充)求函数2=y 的值域答案:5,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭例4. (2)求函数2y x =-(前面换元法已讲解)答案:(],1-∞ 小结: 求函数值域的基本方法文案大全 4.利用函数单调性: 《名师一号》P14 问题探究 问题(5) 根据函数在定义域(或定义域的某个子集)上的单调性求出函数的值域.(补充)注意双勾函数()()0k f x x k x=+>的单调性!函数在区间(单调递减;函数在区间)+∞单调递增.例5. (1)温故知新P11 知识辨析1(2) 函数21=+x y x 的值域为11,,22⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U ( )答案:正确例5. (2)(补充) 求函数()122-=+x f x x 的值域.文案大全 值域{}2≠-y y小结: 求函数值域的基本方法5.分离常数法: 《名师一号》P14 问题探究 问题(5) 形如()0cx d y a ax b+=≠+的函数的值域可使用此法 练习:1、()125-=+x f x x 2、()1212-=+x x f x 3、()224534--=--x x f x x x答案:1、12⎧⎫≠-⎨⎬⎩⎭y y 2、()1,1- 3、()()()()()()51541414-+-==≠≠--+-x x x f x x x x x x 且615⎧⎫≠≠⎨⎬⎩⎭y y y 且 例6.《名师一号》P14 高频考点 例2(4) 求函数331=+xx y 的值域文案大全法一:换元+分离常数法※法二:利用函数有界性由y =3x 3x +1,得3x =y 1-y. ∵3x >0,∴y1-y>0,∴0<y <1. ∴原函数的值域为(0,1),无最值.变式1:(补充)求函数()1212-=+xx f x 的值域答案: ()1,1-法一:换元+分离常数法※法二:利用函数有界性变式2:(补充)求函数()1sin 1sin -=+x f x x 的值域答案: [)0,+∞ 法一:换元+分离常数法文案大全※法二:利用函数有界性小结: 求函数值域的基本方法※6.函数有界性法:(补充)直接求函数的值域困难时,可以利用已学过的函数的有界性,来确定所求函数的值域,最常用的就是三角函数、指数函数的有界性。