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高中数学:求函数值域,方法总结——学会5分到手

今天我们讲函数求值域


求函数值域不算一个大知识点,通常会是一个小题目。


选择题或填空题,一题5分。

或是一个大题的第一问,差不多5分。


这5分相对来说好拿。


下面我们做个题型总结,多看几遍,这5分你就拿到手了。



01

分离常数法


这是最简单的一种方法——适用于自变量是一次的分式函数。


我们看到这样的分式函数,就通过配方,把它变成一个常数+一个分式的样子。


它的值域就显而易见了——≠常数。




02

配方法


如果你遇到的是一个二次函数,可以用配方的方法。


这个方法在初中就已经非常常见了。


把未知数配成完全平方的形式。

完全平方≥0,那么值域就显而易见了。


配完全平方要注意:


常数项是一次项系数的 1/2 。

前面加上了一个常数,后面就要减去。




03

换元法


换元法又分代数换元和三角换元。


它们的使用场景都是含有根式的函数。


代数换元是普通根式函数;

三角换元是比较“巧”的根式函数。


代数换元的例子。


代数换元是把根式里的“一堆”设为t,

然后两边平方,转换成二次函数,

再配方求值域。



三角换元法例子。


三角换元法适合根式下是【平方差】的函数。


根式下是平方差,我们就可以利用正弦余弦平方相加为0。


然后令自变量=三角函数,来进行变换。


最后利用三角函数值来确定函数值域。




04

判别式法


这个方法也很巧妙。


适合分式函数,且分母次数为2次的分式函数。


遇到这种情况,我们可以把分式转化为一个二次方程。


在这个方程里,用y做系数,x依旧是自变量。


那么,方程要有根,判别式必须≥0。


这样y的值,也就是值域也就计算出来了。


注意,要讨论二次项系数,系数≠0。



其实这也叫反函数法——用y表示x嘛。


假如再遇到分式函数,不想配方也行。


我们可以用y表示x。


然后再判断值域。




05

基本不等式法


基本不等式你还记得吗?


a+b≥2√ab


如果一个函数是y=x+1/x-4


那么对于前半部分你就可以用基本不等式。


x+1/x≥2


当x=1/x,也就是x=±1时,成立。


函数的值域也可以求了。


如果一个函数不是x+1/x的形式,你就给它化简成这样的形式。


比如下图中的这些。




06

导数法


求函数的导数,让导数等于0。


此时的自变量取值,对应的就是函数的极值。


这个方法我以前讲过。拓展阅读链接在下方。


两种函数求极值的方法:一种是理想,一种是现实



07

比例法


适合结合一次函数的复合函数。


先把x和y写在等号两边。


然后让等号两边等比例,设为k。


用k表示x、y,代入复合函数来判定值域。




08

利用函数基本性质


函数有单调性、奇偶性、有界性等性质。


只要你熟知各个函数的特征,有时候单是观察复合函数,就能知道值域。


很多人管这个方法叫观察法,根本上还是根据函数的特点。



还有图形结合,也是根据函数本身。


只要把函数图像画出来,那么函数的值域也就一目了然了。



我们还可以利用函数的有界性。


比如,三角函数,二次函数,指数函数等。


它们的值域都在一定范围内。


一个复合函数包含这些初等函数,利用有界性判断一下就行了。


比如下面这些:



利用函数的单调性,也是一个非常好的方法。


调函数的图像是一直上升或下降的。

单调函数在端点处有意义,则该函数在单点处取最值。


比如:

一个函数在[2,8]上单调递增,则在2上取最小值,在8上取最大值。

一个函数在[2,8]上单调递减,则在2上取最大值,在8上取最小值。



好了,基本上都总结完了。


具体的你再到题目中去试试。


不练肯定不行。




本文结束,谢谢阅读。

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