求函数值域的方法及例题 求函数值域的方法和例题 求函数值域的方法观察法例题

求函数值域的技巧和例题在数学中,函数的值域是指函数所有可能输出值的集合。领会并掌握求函数值域的技巧,对于解决各类数学难题具有重要意义。这篇文章小编将拓展资料常见的求函数值域的技巧,并结合具体例题进行说明。

一、常见求函数值域的技巧

技巧名称 适用范围 说明
直接法 简单函数(如一次函数、二次函数) 直接根据定义域和函数表达式分析取值范围
反函数法 可求反函数的函数 通过反函数的定义域确定原函数的值域
判别式法 二次函数或可化为二次函数的形式 利用判别式判断方程是否有实数解
图像法 函数图像清晰可见时 通过图像观察函数的最大、最小值及变化动向
单调性法 单调函数 利用函数的单调性确定最大值与最小值
不等式法 含有完全值、根号等复杂结构的函数 通过不等式推导出函数的取值范围
参数法 涉及参数的函数 将参数作为变量,分析其对值域的影响

二、典型例题解析

例题1:直接法

函数:$ f(x) = 2x + 1 $

定义域:全体实数

分析:这一个一次函数,随着 $ x $ 的增大,$ f(x) $ 也线性增大,没有限制。

值域:$ (-\infty, +\infty) $

例题2:反函数法

函数:$ f(x) = \frac1}x} $

定义域:$ x \neq 0 $

反函数:$ f^-1}(x) = \frac1}x} $

分析:反函数的定义域是 $ x \neq 0 $,因此原函数的值域也为 $ (-\infty, 0) \cup (0, +\infty) $

例题3:判别式法

函数:$ y = \fracx^2 + 1}x^2 – 1} $

分析:令 $ y = \fracx^2 + 1}x^2 – 1} $,整理得 $ y(x^2 – 1) = x^2 + 1 $,即 $ (y – 1)x^2 = y + 1 $

若 $ y \neq 1 $,则 $ x^2 = \fracy + 1}y – 1} $,要求该式有实数解,则 $ \fracy + 1}y – 1} \geq 0 $

解得:$ y \leq -1 $ 或 $ y > 1 $

值域:$ (-\infty, -1] \cup (1, +\infty) $

例题4:图像法

函数:$ f(x) = \sqrtx} $

定义域:$ x \geq 0 $

分析:图像是一条从原点出发向右上方延伸的曲线,函数值始终非负

值域:$ [0, +\infty) $

例题5:单调性法

函数:$ f(x) = e^x $

定义域:全体实数

分析:函数在 $ \mathbbR} $ 上单调递增,当 $ x \to -\infty $ 时,$ f(x) \to 0 $;当 $ x \to +\infty $ 时,$ f(x) \to +\infty $

值域:$ (0, +\infty) $

例题6:不等式法

函数:$ f(x) = \frac1}\sqrtx^2 + 1}} $

分析:由于 $ x^2 + 1 \geq 1 $,因此 $ \sqrtx^2 + 1} \geq 1 $,从而 $ \frac1}\sqrtx^2 + 1}} \leq 1 $,且恒正

值域:$ (0, 1] $

例题7:参数法

函数:$ f(x) = a x^2 + b $

分析:若 $ a > 0 $,函数开口向上,最小值为 $ b $,值域为 $ [b, +\infty) $;若 $ a < 0 $,值域为 $ (-\infty, b] $

三、拓展资料

求函数值域是数学进修中的一个重要内容,不同的函数形式需要采用不同的技巧。掌握多种技巧并灵活运用,有助于进步解题效率和准确性。建议在实际练习中多做不同类型的题目,逐步形成自己的解题思路和技巧。

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