第二章  函数
 §2.3 函数的值域与最值

复习目标 知识梳理 应用举例 实践体验 拓展探究 基础训练 提高训练 学习感悟
    一、复习目标
    掌握函数值域和最值的常用求法:配方法、反函数法、判别式法、换元法、数形结合法、均值不等式法、单调性法等.

    二、重点难点
    重点:求函数值域和最值的常用方法.

    难点:综合运用求函数值域或最值的方法分析和解决问题.

    三、特别提示
    1、函数的值域取决于函数的定义域和对应法则,不论是何类型的函数值域问题都应首先考虑函数的定义域(即“定义域优先”的原则).
    2、求函数的值域是中学数学较为重要的题型之一,解决它没有固定的模式,也难以形成思维的定势,因此应善于思考,多归纳积累,丰富自己的解题经验,特别需要掌握常见题型的求函数值域的方法,掌握一元一次函数、一元二次函数、指数函数、对数函数、三角函数的值域是解题的关键所在.
    3、利用函数单调性的定义或借助求导数的方法研究函数的单调性,进一步求函数的值域应予以重视.

    知识梳理
    1、函数值的集合叫做函数的值域.
    函数的值域取决于定义域和对应法则,不论采用什么方法求函数的值域均应考虑其定义域.
    2、下面为常见函数的值域.
    一次函数`y=kx+b(k≠0)`的值域为`R`,二次函数`y=ax^2+bx+c(a≠0)`,当`a>0`时值域为    ,当`a<0`时值域为     ;
    反比例函数`y=k/x(k≠0)`的值域为`y!=0` ;
    指数函数`y=a^x(a>0且a≠1)`的值域为`(0,+oo)` ;
    对数函数`y=log_ax(a>0且a≠1)`的值域为`(-oo,+oo)` ;
    正余弦函数的值域为[1,-1],正余切函数的值域为R.
    3、求函数值域的常用方法
    (1)基本函数法
    对于基本函数的值域可通过它的定义域直接求解.
    (2)配方法
    对于形如`y=ax^2+bx+c(a≠0)`或`F(x)=a[f^2(x)+bf(x)+c](a≠0)`类的函数的值域问题,均可用配方法求解.
    (3)反函数法
    利用反函数的定义域为原函数的值域的关系求解,形如`y=(cx+d)/(ax+b)(a≠0)`的函数值域可用此法.
    (4)换元法
    利用         换元,将所给函数转化成易求值域的函数,形如`y=1/f(x)`的函数,令`f(x)=t`,形如`y=ax+b±sqrt(cx+d)`(a、b、c、d均为常数,ac≠0)的函数,令`sqrt(cx+d)`=t;形如含`sqrt(a^2-x^2)`的结构的函数,可利用三角代换,令`x=acostheta`,`theta in [0,pi]`或令`x=asintheta`,`theta in [-pi/2,pi/2]`.
    (5)不等式法
    利用基本不等式:    ,用此法求函数值域时,要注意条件“    ”.如利用`a+b≥2sqrt(ab)`求某些函数的值域(或最值)时应满足三个条件:①`a>0`,`b>0`;②`a+b`(或`ab`)为定值;③取等号条件a=b.三个条件缺一不可.
    (6)函数的单调性法
    确定函数在定义域(或某个定义域的子集上)的单调性求出函数的值域,例如`f(x)=ax+b/x(a>0,b>0)`.当利用不等式法等号不能成立时,可考虑用函数的单调性.
    (7)数形结合法
    如果所给函数有较明显的       ,可借助几何法求函数的值域,形如`(y_2-y_1)/(x_2-x_1)`可联想两点`(x_1,y_1)`与`(x_2,y_2)`连线的斜率.
    (8)判别式法
    把函数转化成关于x的二次方程`F(x,y)=0`,通过方程有实根,判别式`△≥O`,从而求得原函数的值域,
    形如`y=(a_1x^2+b_1x+c_1)/(a_2x^2+b_2x+c_2)(a_1、a_2不同时为0)`的函数,当x∈R时,求函彩
的值域常用此法.
    (9)函数的有界性法
    形如`y=(sinx)/(1+sinx)`,可用     .再根据`-1<sinx≤1`,解关于y的不等式,可求y的值的范围.
    (10)导数法
    设`y=f(x)`的导数为`f'(x)`,由    可求得极值点坐标,若函数定义域为    ,则最值必定为      

    应用举例
    一、应用特点
    1、求给定函数的最值;
    2、函数最值的应用;
    3、抽象函数的最值.

    二、案例示范
    (回味相关知识与方法,寻找解题办法,若有困难,可以参考“提示”,还有困难,可以参考“解答”或倾听老师的分析示范)

    1、求下列各函数的最值:
    (1)`y=4-sqrt(3+2x-x^2)`;
    (2)`y=2x+sqrt(1-2x)`.

    提示 示范  

    2、已知`a∈R`,函数`f(x)=x^2|x-a|`.求函数`y=f(x)`在区间`[1,2]`上的最小值.
    提示 示范  

    3、设函数`f(x)`为奇函数,对任意`x`、`y∈R`,都有`f(x+y)=f(x)+f(y)`,且`x>0`时,`f(x)<O`,`f(1)=-2`,求f(x)在`x∈[-3,3]`上的最大值和最小值.
    提示 示范  

    实践体验
    (在实践中提高能力,在体验中反思感悟,力求独立,力求提高)
    1、求下列函数的值域:
    (1)`y=(1-x^2)/(1+x^2)`;
    (2)`y=x-sqrt(1-2x)`;
    (3)`y=x+4/x`;
    (4)`y=(sinx)/(2-cosx)`.
    提示 示范  

    2、已知函数`f(x)=x^2+2ax+1`在区间`[-1,2]`上的最大值为`4`,求`a`的值.
    提示 示范  

    拓展探究
    已知a、b是正常数,a≠b,x、y∈`(0,+oo)`.
    (1)求证:`(a^2)/x+(b^2)/y`≥`((a+b)^2)/(x+y)`,并指出等号成立的条件;
    (2)利用(1)的结论求函数`f(x)=2/x+9/(1-2x),x∈(0,1/2)`的最小值,并指出取最小值时x的值.
    提示 示范  

 

    基础训练
    参考答案

 
    提高训练
    参考答案

    学习感悟
    1、求函数值域时,不但要重视对应法则的作用,而且要特别注意定义域的制约作用.
    如已知`f(x)=log_3x`   `x in `[1,9],求函数`y=f(x^2)+f^2(x)`的值域时,函数`y=f(x^2)+f^2(x)`的定义域不再是`x∈[1,9]`而是`x∈[1,3]`
    2、判别式法求值域对端点要进行检验.
    3、利用均值不等式时要注意必须满足已知条件和不等式一端是常数,等号能成立.
    4、熟练掌握求函数值域的几种常用方法,要注意这些方法分别适用于哪些类型的函数.
    (如求函数`y=x+sqrt(1-x)`与`y=x+sqrt(1-x^2)`的值域,虽然形式上接近但采用的方法却不同).

返回

本课件完全公益,使用过程中有任何问题,或想参与新课件制作,请加开心教练QQ:29443574