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?yàn)?nbsp; (A )
A.(1,2)∪(2,3) B.
C.(1,3) D.[1,3]
3. 對(duì)于拋物線線上的每一個(gè)點(diǎn)
,點(diǎn)
都滿足
,則
的取值范圍是
( B )
.
.
.
.
4.已知的定義域?yàn)?sub>
,則
的定義域?yàn)?u>
。
5. 不等式對(duì)一切非零實(shí)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(duì)于任意實(shí)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?yàn)镈,求
的定義域;(由
求得
的范圍就是)
(2)已知的定義域?yàn)镈,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(lái)表示。如
,
,
等等。如,
。
換元法:通過(guò)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(duì)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(wèn)題
恒成立
的最大值;
恒成立
的最小值;
有解
的最小值;
無(wú)解
的最小值;
★★★ 突 破 重 難 點(diǎn)
【范例1】已知f(x)=3x-b(2≤x≤4,b為常數(shù))的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(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(shí),不但要重視對(duì)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(guò)點(diǎn)(2,1)得,,
F(x)=[f-1(x)]2-f-1(x2)
的定義域?yàn)椤?sub>
,
,
的值域是
變式: 函數(shù)的定義域?yàn)?sub>
,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(duì)
恒成立,求實(shí)數(shù)
的取值范圍.
解:(Ⅰ),
當(dāng)
時(shí),
取最小值
,
即.
(Ⅱ)令,
由得
,
(不合題意,舍去).
當(dāng)變化時(shí)
,
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(jià)于
在
內(nèi)恒成立,
即等價(jià)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(duì)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(diǎn)的切線,
分別是
,
與
軸的交點(diǎn).
(I)求的取值范圍;
(II)設(shè)為點(diǎn)
的橫坐標(biāo),當(dāng)
時(shí),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(shuō)明理由(
是坐標(biāo)原點(diǎn)).
解:(I)由方程消
得
.????? ①
依題意,該方程有兩個(gè)正實(shí)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(shí)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?yàn)?sub>
,所以值域?yàn)?sub>
,
(III)當(dāng)時(shí),由(II)可知
.
類似可得.
.
由①可知.
從而.
當(dāng)時(shí),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(duì)數(shù)的運(yùn)算法則;(2)注意挖掘隱含條件“
”;(3)掌握復(fù)合函數(shù)最值問(wèn)題的求解方法。
解:
=, ∵
,且
∴當(dāng)即
時(shí),
∴ ∴
,又
最大值是
,,
∴ 即
, ∴
∴
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