标题 | 再议函数值域的求法 |
范文 | 朱传美+++谷红 [摘 要] 函数的值域是函数知识的难点,其求法很多,不好掌握.我们知道:函数的值域只由自变量x控制,与常数无关,而函数的自变量往往都是分散的,变量分散得越厉害,值域就越难求,所以我们提出“变量集中”的解题策略,很好地解决了这一难点. [关键词] 函数值域的求法;变量集中;常量分离;等价换元 函数的值域一直是函数的主要问题,也是函数知识的难点,其求法可谓是五花八门,应有尽有,让我们很是眼花缭乱,不能很好掌握.我们知道:值域只由变量控制,与常数无关,而函数的变量往往都是分散的,变量分散越厉害,值域就越难求,所以我们可以“变量集中”思想为主线,以“常量分离”和“等价换元”两种具体方法处理函数的值域问题,该策略思路清晰,便于掌握,现举例说明于后,供参考. 例1:求函数f(x)=的值域. 解:f(x)===2+≠2, 所以函数f(x)=的值域为:{y y≠2}. 评析:此函数的分子分母均含有变量,变量不集中,而且分子、分母最高次幂相同,这里我们通过“常量分离”法达到“变量集中”的目的,从而快速解题. 变题1:求函数f(x)=的值域. 分析:此函数分子、分母的最高次幂不一样,不可以直接进行“常量分离”,此时可以先“等价换元”,再“常量分离”,以达到“变量集中”的目的. 解:设x-2=t,则x=t+2(t≠0), 则f(x)==2t++8,易得值域为:{y y≥8+6或y≤8-6}. 变题2:求函数f(x)=的值域. 分析:这里可以先求出的值域. 解:当2x+1=0时,f(x)=0; 当2x+1≠0时,设2x+1=t,则x=(t≠0) , ===+-,易得≥1或≤-2, 则0 -≤y≤1 . 变题3:求函数f(x)=的值域. 分析:此函数分子、分母最高次幂是相同的,所以可以先“常量分离”,再“等价换元”,即按如下步骤进行变形:f(x)===2+,以下解法同变题2,可得函数f(x)=的值域为 y ≤y≤ . 变题4:(2012年南通期末)求函数f(x)=的值域. 解:当x=0时,f(x)=0. 当x≠0时,f(x)==. 另t=x-,则f(x)===(t≠0). 若t>0,则t+≥4,所以0 综上,可得函数f(x)=的值域为y -≤y ≤ . 评析:此题曾经难倒了不少考生,得分率很低,主要是“变量集中”的途径不太明显,不少考生只能借助导数求解,而此函数的导数的零点不太好求,不少考生只能放弃. 例2:求函数f(x)=sinx+cosx+sinxcosx的值域. 解:设sinx+cosx=t,则sinxcosx=(-≤t≤),则f(x)=t+. 由-≤t≤, 易得:函数f(x)=sinx+cosx+sinxcosx的值域为y-1≤y ≤ + . 评析:此题既有sinx又有cosx,变量较分散,所以这里借助“等價换元”让“变量集中”,在教师不讲的情况下,初学的学生是很难想到以上方法的. 变题:已知0 解: f(x)=3sin2x+sinxcosx==. 设tanx=t,因为0 易得函数f(x)=3sin2x+sinxcosx的值域为{y 0 分析:首先易得函数的定义域为:{x -1≤x≤1},此函数含三个根号,变量很分散,必须让变量集中,不然无法解题,这里可以用“等价换元”达到这一目的. 解:易得函数的定义域为:{x -1≤x≤1}. 设t=+, 则由t2=2+2∈[2,4]?t∈[,2], 所以f(x)=++=+t∈[,3], 即函数f(x)=++的值域为y ≤y≤3 . 通过上述例题的分析,我们可以得到:“变量集中”是处理复杂函数值域问题的主导思想,在具体解题时,“常量分离”和“等价换元”是两种即基本又有效的方法,这一方法思路清晰,便于掌握和运用,是破解复杂函数值域的有力武器. |
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