函数的值域求法 专题讲义-2022-2023学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册(含解析)

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名称 函数的值域求法 专题讲义-2022-2023学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-09-28 14:40:18

文档简介

函数的值域求法
题型一 分离常数法
解题模板 第一步 观察函数类型,型如; 第二步 对函数变形成形式; 第三步 求出函数在定义域范围内的值域,进而求函数的值域.
例 1函数的值域( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】将化简为,求出的值域,进而可求得的值域.
【详解】解:依题意,,其中的值域为,故函数的值域为,故选D.
例2函数的值域是__________.
【答案】
【分析】,然后可求出答案.
【详解】,
因为,所以,所以,
所以,
故答案为:
巩固训练
1.求函数的值域
【答案】
【分析】化简函数为,根据,即可求得函数的值域;
【详解】由题意,函数可化为,可得定义域为,所以,可得,所以值域为.
2.函数的值域为________.
【答案】
【分析】求出函数的定义域,并化简函数的解析式,利用反比例函数的值域可求得函数的值域.
【详解】由,可得且,函数的定义域为且,

所以且,
所以函数的值域为.
故答案为:.
题型二 换元法
解题模板 第一步 观察函数解析式的形式,函数变量较多且相互关联; 第二步 另新元代换整体,得一新函数,求出新函数的值域即为原函数的值域.
例3求函数的值域______.
【答案】或
【分析】先对根式整体换元(注意求新变量的取值范围),把原问题转化为一个二次函数在闭区间上求值域的问题即可.
【详解】令,则,所以.又,所以,即函数的值域是.
故答案为:.
例4 函数的值域为________.
【答案】
【分析】由函数,令,结合二次函数的性质,即可求解;
【详解】由函数,令,
则,所以函数值域为.
巩固训练
求下列函数的值域.
. (2).
【答案】(1). (2)
【解析】(1)令,则,
则(t≥0),
当时,函数有最小值为.
∴函数的值域为.
(2)【详解】解:由题得且.
因为, 且.
所以原函数的值域为.
故答案为:
题型三 基本不等式法
解题模板 第一步 观察函数解析式的形式,型如或的函数; 第二步 对函数进行配凑成形式,再利用基本不等式求函数的最值,进而得到函数的值域.
例5函数的值域( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,将原式整理成,利用对勾函数能得到在上单调递减,且没有最大值,即可得到答案
【详解】解:令,所以,
因为对勾函数在上单调递减,且没有最大值,
所以
所以,
故选:D
例6求函数的值域.
【答案】.
【分析】变形函数式,利用均值不等式求解作答.
【详解】,
因,即,则,
当且仅当,即 时等号成立,于是得,
所以原函数的值域为.
训练巩固
5.函数 的值域为________________.
【答案】
【分析】,分别讨论和时,由基本不等式求得的范围即可求解.
【详解】定义域为,
当时,,
当且仅当即时等号成立,所以,
当时,,
当且仅当即时等号成立,所以,
所以函数的值域为,
故答案为:.
题型四 判别式法求函数的值域
解题模板 第一步 观察函数解析式的形式,型如的函数; 第二步 将函数式化成关于的方程,且方程有解,用根的判别式求出参数的取值范 围,即得函数的值域.
例7求函数的值域.
【答案】
【分析】将函数式转化为方程,即该方程在上有解,讨论、,结合判别式法即可求值域.
【详解】因为,
所以当时,;
当时,原函数化为,
所以,整理得,
解得即或,
∴综上,函数的值域为.
训练巩固
6.求下列函数的值域:
(1);(2);(3);
(4);(5);(6).
【答案】(1);(2);(3);(4);(5);(6)
【分析】(1)用表示,根据,解不等式可得答案;
(2)看成关于的二次函数可求得值域;
(3)变形后利用基本不等式可求得结果;
(4)利用函数的单调性可求得结果;
(5)利用一元二次方程的判别式可求得结果;
(6)利用一元二次方程的判别式可求得结果.
【详解】(1)因为,所以,
所以,所以,所以或,
所以函数的值域为.
(2)因为,
所以函数的值域为.
(3)因为,
所以当时,,当且仅当时,等号成立,
当时,,当且仅当时,等号成立,
所以函数的值域为.
(4),当时,函数为递减函数,
所以时,取得最大值,最大值为,
当时,取得最小值,最小值为,
所以函数的值域为.
(5)由得,
当时,方程的根为,
当时,根据关于的一元二次方程有解,得,
即,解得或,
综上可得函数的值域为.
(6)由得,
当时,方程的根为,
当时,根据一元二次方程有解得,
即,解得或,
综上可得函数的值域为.
【点睛】本题考查了求函数值域的几种常用方法,属于基础题.
题型五 值域中参数问题
例8已知函数的最大值为7,最小值为-1,求此函数解析式.
【答案】或
【分析】解法一:函数式变形为,,根据,将-1、7代入即可求解. 解法二:由解法一得,由题意可得的解,利用韦达定理即可求解.
【详解】解法一:函数式变形为,.
由已知得,,
即,①
不等式①的解为,则-1、7是方程的两根,
代入两根得解得或
或.
解法二:由解法一得.①
由不等式的解为,可设为的解.
即.
然后与不等式①比较系数而得:
解出或,
所以或
巩固训练
7.已知函数(a、x为实数且、)可取任意实数(即函数的值域为一切实数),求参数a的取值范围.
【答案】.
【分析】运用判别式法,注意且,可得且,将函数转化为,由,得,所以,从而可求出参数a的取值范围
【详解】解:把去分母,整理可得.①
当时,上式为.
且,且.②
当时,是实数,由方程①得,即,③
不等式③对任意实数y都成立,,解之,得.④
于是由②、④可知α的取值范围是.
课后练习
1.函数在区间上的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】判断在区间的单调性求解最值即可
【详解】解:因为函数在区间上单调递减,
所以当时,取得最小值,
故选:A
2.若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】集合A表示函数的定义域,集合B表示函数的值域,求出两集合后再求其交集.
【详解】因为,,
所以,
故选:C
3.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先解分式不等式求出集合,再求出集合,最后根据交集的定义计算可得;
【详解】解:由,即,即,
等价于,解得,即,
因为,所以,所以,
所以,所以.
故选:B.
4.设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二次根式的定义求得集合,然后由交集定义计算.
【详解】由已知,所以.
故选:B.
5.已知,,则是( )
A.R B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出集合A,B,再求两集合的交集
【详解】由,得,所以,
由于,所以,
所以,
故选:B
6.若函数的最大值为,最小值为,则( )
A.4 B.6
C.7 D.8
【答案】B
【分析】直接用判别式法求函数的最大值和最小值.
【详解】设,,,
时,,
时,因为,所以,解得,即且,
综上,最大值是,最小值是,和为6.
故选:B.
7.函数的值域是___________.
【答案】
【分析】先求得函数的定义域,然后利用分离常数法来求得值域.
【详解】函数的定义域为,

由于,所以,且,
所以且,
所以函数的值域为.
故答案为:
8.函数的值域是___________.
【答案】
【分析】利用判别式法即可求出函数的值域.
【详解】解:,
因为
所以函数的定义域为
令,整理得方程:
当时,方程无解;
当时,
不等式整理得:
解得:
所以函数的值域为.
故答案为:
【点睛】方法点睛:求值域的常见方法
单调性法求函数值域;判别式法求函数值域;分离常数法求函数值域;分类讨论法求二次函数的值域;利用基本不等式或对勾函数求值域;换元法求值域.
9.若函数的值域为,则的值为__________.
【答案】
【分析】设,利用法可得出关于的二次不等式,利用根与系数的关系可求得实数的值.
【详解】设,可得,
由题意可知,关于的方程在上有解,
若,可得,则;
若,则,即,
由题意可知,关于的二次方程的两根为、,
由韦达定理可得,解得.
综上所述,.
故答案为:.
10.求下列函数的值域.
(1);
(2).
【答案】(1);(2)
【解析】(1)采用分离常数法可求得函数值域;
(2)利用换元法将函数变为二次函数,根据二次函数值域求解方法即可求得结果.
【详解】(1)
值域为
(2)设,则
当时, 值域为
【点睛】本题考查分式型、根式型函数值域的求解问题;求解分式型函数值域常采用分离常数法;求解根式型函数值域常采用换元法的方式,将问题转化为二次函数值域的求解;易错点是采用换元法时,忽略新参数的取值范围.
11.已知函数.
(1)解不等式:;
(2)求函数的值域.
【答案】(1).
(2).
【分析】(1)由分母可将不等式化为,进而求解集.
(2)令,将其转化为关于的一元二次方程,讨论、求的范围,即可知值域.
(1)
由题意,,又
∴,即,
∴或,故解集为.
(2)
令,可得,
当时,有;
当时,有,又为一元二次方程且在内有实数解,
∴,解得:且,
综上,,
∴的值域为.函数的值域求法
题型一 分离常数法
解题模板 第一步 观察函数类型,型如; 第二步 对函数变形成形式; 第三步 求出函数在定义域范围内的值域,进而求函数的值域.
例 1函数的值域( )
A. B.
C. D.
例2函数的值域是__________.
巩固训练
1.求函数的值域
2.函数的值域为________.
题型二 换元法
解题模板 第一步 观察函数解析式的形式,函数变量较多且相互关联; 第二步 另新元代换整体,得一新函数,求出新函数的值域即为原函数的值域.
例3求函数的值域______.
例4 函数的值域为________.
巩固训练
求下列函数的值域.
. (2).
题型三 基本不等式法
解题模板 第一步 观察函数解析式的形式,型如或的函数; 第二步 对函数进行配凑成形式,再利用基本不等式求函数的最值,进而得到函数的值域.
例5函数的值域( )
A. B. C. D.
例6求函数的值域.
训练巩固
5.函数 的值域为________________.
题型四 判别式法求函数的值域
解题模板 第一步 观察函数解析式的形式,型如的函数; 第二步 将函数式化成关于的方程,且方程有解,用根的判别式求出参数的取值范 围,即得函数的值域.
例7求函数的值域.
训练巩固
6.求下列函数的值域:
(1);(2);(3);
(4);(5);(6).
题型五 值域中参数问题
例8已知函数的最大值为7,最小值为-1,求此函数解析式.
巩固训练
7.已知函数(a、x为实数且、)可取任意实数(即函数的值域为一切实数),求参数a的取值范围.
课后练习
1.函数在区间上的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.若集合,则( )
A. B. C. D.
3.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4.设集合,则( )
A. B. C. D.
5.已知,,则是( )
A.R B. C. D.
6.若函数的最大值为,最小值为,则( )
A.4 B.6
C.7 D.8
7.函数的值域是___________.
8.函数的值域是___________.
9.若函数的值域为,则的值为__________.
10.求下列函数的值域.
(1);
(2).
11.已知函数.
(1)解不等式:;
(2)求函数的值域.