函数的值域求法集锦本文简介:函数的值域题型一:二次函数的值域例1.求的值域解答:配方法:所以值域为例2.求在上的值域解答:函数图像法:画出函数的图像可知,,在时取到最小值,而在时取到最大值8,可得值域为。例3.求在上的值域解答:由函数的图像可知,函数的最值跟a的取值有关,所以进行分类讨论:①当时,对称轴在的左侧,所以根据图像可
函数的值域求法集锦本文内容:
函数的值域
题型一:二次函数的值域
例1.
求的值域
解答:配方法:
所以值域为
例2.
求在上的值域
解答:函数图像法:
画出函数的图像可知,,在时取到最小值,而在时取到最大值8,可得值域为。
例3.
求在上的值域
解答:由函数的图像可知,函数的最值跟a的取值有关,所以进行分类讨论:
①
当时,对称轴在的左侧,所以根据图像可知,
,
所以此时的值域为
②
当时,对称轴在与y轴之间,所以根据图像可知,
,
所以此时的值域为
③
当时,对称轴在y轴与之间,所以根据图像可知,
,
所以此时的值域为
④
当时,对称轴在的右侧,所以根据图像可知,
,
所以此时的值域为
题型二:指数、对数函数的值域
例4.
求的值域
解答:复合形式用换元:令,则由例1可知,
根据单调性,可求出的值域为
例5.
求的值域
解答:因为,所以,采用换元发,令,则
则原函数变为,可以根据二次函数值域的求法得到值域为
题型三:分式函数的值域
例6.
求函数的值域
解法一:分离变量法,将分式中分子部分的变量分离出去。则可以换元,令,原函数变为,由反比例函数的性质可知,值域为
解法二:反函数法,利用原函数的值域就是反函数的定义域,来求值域。令,则,得到,可知
解法三:解析几何法。考虑数形结合,联想到分式表示两点间连线的斜率,则讲原函数写为,可以看成是两点连线的斜率,其中是动点,构成直线轨迹,则连线必须与相交,所以连线斜率不能是2,得到值域。
例7.
求函数在的值域
解法一:分离变量之后采用函数图像法,令,,原函数变为,可以画出的图像,或者根据单调性直接可以得到值域为
解法二:反函数法,将代入中,求解不等式,可以得到值域范围。
解法三:解析几何法。,可以看成是两点连线的斜率,其中是动点,不在构成直线,而是构成在区间的线段,画出图像后观察可得斜率的范围为
例8.
求函数的值域
解法一:分离变量法,令,原函数变为
由均值不等式可知当,当,可以得到原函数的值域为
解法二:判别式法,令,则,整理得关于的一元二次方程,满足方程有解,该方程的判别式可得,即函数的值域为
解法三:解析几何法,,可以看成是两点之间连线的斜率,而是动点,恰好构成的轨迹,由图像可以看出,连线斜率的范围从而得到函数的值域。
例9.
求函数在的值域
解答:此题限制了定义域,导致判别式法失效,采用分离变量法,画出函数图像来求函数的值域。令,,原函数变为
画出对勾函数的图像,可以得到的值域范围是,则最后函数的值域为
题型四:三角函数的值域
例10.
求函数的值域
解答:使用辅助角公式,,可知函数的值域为
例11.
求函数的值域
解答:先化简,都转为一次三角函数后使用辅助角公式,可知函数的值域为
例12.
求函数的值域
解答:先化为同角的三角函数,再换元为二次函数求解值域。
令,则原函数化为,则按前面的例题可得函数的值域为,
例13.
求函数的值域
解答:利用来换元。
令,则原函数化为,同理,按二次函数的值域求法,可得结果。
例14.
求函数的值域
解法一:辅助角公式法。类似于二次分式的判别式法,令,则可得,利用辅助角公式后,则要求,可解出值域范围
解法二:解析几何法。三角分式也可以看为,即两点连线的斜率,其中是动点,构成的轨迹是圆心在原点,半径为1的圆,根据图像可知,连线与圆相切时分别取到最大值和最小值,可得函数的值域
例15.
求函数在上的值域
解答:此时无法使用辅助角公式法,只能用解析几何法,动点构成的轨迹为右半圆,这样,可得结果
题型五:绝对值函数的值域
例16.
求函数的值域
解法一:零点分类讨论法。当时,;当时,;当时,。所以函数的值域为
解法二:利用绝对值的几何意义,画出数轴,分别表示到-5与1的距离,根据数轴图像,可以直接得到值域为
例17.
求函数的值域
解答:零点分类法将十分麻烦,利用换元法,令,则原函数化为,则根据数轴法,可以得到函数的值域为
题型六:根式函数的值域
例18.
求函数的值域
解法一:换元法,令,则原函数化为,根据二次函数值域的求法,可得原函数值域为。
解法二:解析几何法,令,,可得,即函数的值可以看成是直线的截距,而直线必须通过上的点,画出图像可知相切时截距最小,可得函数的值域
例19.
求函数的值域
解法一解法二同上一例题,注意换元时的等价性,结果
解法三:单调性法,题目中函数为单调递增,根据函数的定义域,代入可得函数的值域。
例20.
求函数的值域
解法一:三角换元法,令,这样换元既可以保证换元的等价性,同时可以使得开方后的表达式去掉绝对值符号,注意,画出三角函数图像可得值域为。
解法二:解析几何法,令,,可得,即函数的值可以看成是直线的截距,而直线必须通过,通过作图可以得到截距的范围,也就是函数的值域
例21.
求函数的值域
解法一:三角换元,类似于上一道题,令,这样可以得到,化为三角分式,在利用解析几何法将其转化为两点的斜率可以做出图像得到值域为
解法二:解析几何法,类似于上一道题,令,,可得,即函数的值可以看成是直线的截距的2倍,而直线必须通过即双曲线的上半支,通过作图可知相切时取得截距的最小值,得到值域。
解法三:对勾换元法,利用进行换元,令,则原函数化为,根据均值不等式可得值域
例22.
求函数的值域
解答:先配方,可得,利用解析几何法,类比两点距离公式可以转化为到两点距离和,作图在利用两点间线段距离最短可以得到函数值域为。
部分练习
求下列函数的值域:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.