第一講 函數定義域和值域
★★★高考在考什么
【考題回放】
1.函數f(x)=的定義域是 ( A )
A.-∞,0] B.[0,+∞
C.(-∞,0) D.(-∞,+∞)
2.函數的定義域為 (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x總成立 , 則
的取值范圍是
__。
6. 已知二次函數的導數為
,
,對于任意實數
,有
,則
的最小值為 。
★★★高考要考什么
一、 函數定義域有兩類:具體函數與抽象函數
抽象函數:(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
反解法:有界量用來表示。如
,
,
等等。如,
。
換元法:通過變量代換轉化為能求值域的函數,特別注意新變量的范圍。注意三角換元的應用。
如求的值域。
單調性:特別適合于指、對數函數的復合函數。如求值域。
注意函數的單調性。
基本不等式:要注意“一正、二定、三相等”,
判別式:適合于可轉化為關于的一元二次方程的函數求值域。如
。
反之:方程有解也可轉化為函數求值域。如方程有解,求
的范圍。
數形結合:要注意代數式的幾何意義。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)的圖象經過點(2,1),求F(x)=[f-1(x)]2-f-1(x2)的值域。
分析提示:求函數值域時,不但要重視對應法則的作用,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)定義域的聯系與區(qū)別。
解:由圖象經過點(2,1)得,,
F(x)=[f-1(x)]2-f-1(x2)
的定義域為
,
,
的值域是
變式: 函數的定義域為
,圖象如圖所示,
其反函數為則不等式
的解集為 .
【范例2】設函數.
(Ⅰ)求的最小值
;
(Ⅱ)若對
恒成立,求實數
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
內有最大值
.
在
內恒成立等價于
在
內恒成立,
即等價于,
所以的取值范圍為
.
變式:函數f(x)是奇函數,且在[―l,1]上單調遞增,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)設為點
的橫坐標,當
時,寫出
以
為自變量的函數式,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
,
,
是關于
的減函數,所以
的取值范圍是
.
是關于
的增函數,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,有相同的結果
.
所以.
變式:已知函數的最大值是
,最小值是
,求
的值。
分析提示:(1)能化成關于的二次函數,注意對數的運算法則;(2)注意挖掘隱含條件“
”;(3)掌握復合函數最值問題的求解方法。
解:
=, ∵
,且
∴當即
時,
∴ ∴
,又
最大值是
,,
∴ 即
, ∴
∴
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