第一講 函數(shù)定義域和值域
★★★高考在考什么
【考題回放】
1.函數(shù)f(x)=的定義域是 ( A )
A.-∞,0] B.[0,+∞ C.(-∞,0) D.(-∞,+∞)
2.函數(shù)的定義域為 (A )
A.(1,2)∪(2,3) B.
C.(1,3) D.[1,3]
3. 對于拋物線線上的每一個點,點都滿足,則的取值范圍是 ( B )
. . . .
4.已知的定義域為,則的定義域為 。
5. 不等式對一切非零實數(shù)x總成立 , 則的取值范圍是 __。
6. 已知二次函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,,對于任意實數(shù),有,則的最小值為 。
★★★高考要考什么
一、 函數(shù)定義域有兩類:具體函數(shù)與抽象函數(shù)
抽象函數(shù):(1)已知的定義域為D,求的定義域;(由求得的范圍就是)
(2)已知的定義域為D,求的定義域;(求出的范圍就是)
二、 函數(shù)值域(最值)的求法有:
直觀法:圖象在軸上的“投影”的范圍就是值域的范圍;
配方法:適合一元二次函數(shù)
反解法:有界量用來表示。如,,等等。如,。
換元法:通過變量代換轉(zhuǎn)化為能求值域的函數(shù),特別注意新變量的范圍。注意三角換元的應(yīng)用。
如求的值域。
單調(diào)性:特別適合于指、對數(shù)函數(shù)的復(fù)合函數(shù)。如求值域。
注意函數(shù)的單調(diào)性。
基本不等式:要注意“一正、二定、三相等”,
判別式:適合于可轉(zhuǎn)化為關(guān)于的一元二次方程的函數(shù)求值域。如。
反之:方程有解也可轉(zhuǎn)化為函數(shù)求值域。如方程有解,求的范圍。
數(shù)形結(jié)合:要注意代數(shù)式的幾何意義。如的值域。(幾何意義??斜率)
三、 恒成立和有解問題
恒成立的最大值;恒成立的最小值;
有解的最小值; 無解的最小值;
★★★ 突 破 重 難 點
【范例1】已知f(x)=3x-b(2≤x≤4,b為常數(shù))的圖象經(jīng)過點(2,1),求F(x)=[f-1(x)]2-f-1(x2)的值域。
分析提示:求函數(shù)值域時,不但要重視對應(yīng)法則的作用,而且要特別注意定義域的制約作用。本題要注意F(x)的定義域與f-1(x)定義域的聯(lián)系與區(qū)別。
解:由圖象經(jīng)過點(2,1)得,,
F(x)=[f-1(x)]2-f-1(x2) 的定義域為
, , 的值域是
變式: 函數(shù)的定義域為,圖象如圖所示,
其反函數(shù)為則不等式
的解集為 .
【范例2】設(shè)函數(shù).
(Ⅰ)求的最小值;
(Ⅱ)若對恒成立,求實數(shù)的取值范圍.
解:(Ⅰ),
當時,取最小值,
即.
(Ⅱ)令,
由得,(不合題意,舍去).
當變化時,的變化情況如下表:
遞增
極大值
遞減
在內(nèi)有最大值.
在內(nèi)恒成立等價于在內(nèi)恒成立,
即等價于,
所以的取值范圍為.
變式:函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且在[―l,1]上單調(diào)遞增,f(-1)=-1,(1) 則f(x)在[-1,1]上的最大值 1 ,(2) 若對所有的x∈[-1,1]及a∈[-1,1]都成立,則t的取值范圍是 _ .
【范例3】已知函數(shù)與的圖象相交于,,,分別是的圖象在兩點的切線,分別是,與軸的交點.
(I)求的取值范圍;
(II)設(shè)為點的橫坐標,當時,寫出以為自變量的函數(shù)式,并求其定義域和值域;
(III)試比較與的大小,并說明理由(是坐標原點).
解:(I)由方程消得.????? ①
依題意,該方程有兩個正實根,
故解得.
(II)由,求得切線的方程為,
由,并令,得
,是方程①的兩實根,且,故,,
是關(guān)于的減函數(shù),所以的取值范圍是.
是關(guān)于的增函數(shù),定義域為,所以值域為,
(III)當時,由(II)可知.
類似可得..
由①可知.
從而.
當時,有相同的結(jié)果.
所以.
變式:已知函數(shù)的最大值是,最小值是,求的值。
分析提示:(1)能化成關(guān)于的二次函數(shù),注意對數(shù)的運算法則;(2)注意挖掘隱含條件“”;(3)掌握復(fù)合函數(shù)最值問題的求解方法。
解:
=, ∵,且
∴當即時,
∴ ∴,又最大值是,,
∴ 即 , ∴ ∴
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