第一讲 函数定义域和值域
★★★高考在考什么
【考题回放】
1.函数f(x)=
的定义域是 ( A )
A.
-∞,0] B.[0,+∞
C.(-∞,0) D.(-∞,+∞)
2.函数
的定义域为 (A )
A.(1,2)∪(2,3) B.
C.(1,3) D.[1,3]
3. 对于抛物线线
上的每一个点
,点
都满足
,则
的取值范围是
( B )
.
.
.
.
4.已知
的定义域为
,则
的定义域为
。
5. 不等式
对一切非零实数x总成立 , 则
的取值范围是
__。
6. 已知二次函数
的导数为
,
,对于任意实数
,有
,则
的最小值为 。
★★★高考要考什么
一、 函数定义域有两类:具体函数与抽象函数
抽象函数:(1)已知
的定义域为D,求
的定义域;(由
求得
的范围就是)
(2)已知
的定义域为D,求
的定义域;(
求出
的范围就是)
二、 函数值域(最值)的求法有:
直观法:图象在
轴上的“投影”的范围就是值域的范围;
配方法:适合一元二次函数
反解法:有界量用
来表示。如
,
,
等等。如,
。
换元法:通过变量代换转化为能求值域的函数,特别注意新变量的范围。注意三角换元的应用。
如求
的值域。
单调性:特别适合于指、对数函数的复合函数。如求
值域。
注意函数
的单调性。
基本不等式:要注意“一正、二定、三相等”,
判别式:适合于可转化为关于
的一元二次方程的函数求值域。如
。
反之:方程有解也可转化为函数求值域。如方程
有解,求
的范围。
数形结合:要注意代数式的几何意义。如
的值域。(几何意义??斜率)
三、 恒成立和有解问题
恒成立
的最大值;![]()
恒成立
的最小值;![]()
有解
的最小值;
无解
的最小值;![]()
★★★ 突 破 重 难 点
【范例1】已知f(x)=3x-b(2≤x≤4,b为常数)的图象经过点(2,1),求F(x)=[f-1(x)]2-f-1(x2)的值域。
分析提示: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。本题要注意F(x)的定义域与f-1(x)定义域的联系与区别。
解:由图象经过点(2,1)得,
, ![]()
![]()
F(x)=[f-1(x)]2-f-1(x2)
的定义域为 ![]()
![]()
,
,
的值域是![]()
变式: 函数
的定义域为
,图象如图所示,
其反函数为
则不等式![]()
的解集为
.
【范例2】设函数
.
(Ⅰ)求
的最小值
;
(Ⅱ)若
对
恒成立,求实数
的取值范围.
解:(Ⅰ)
,
当
时,
取最小值
,
即
.
(Ⅱ)令
,
由
得
,
(不合题意,舍去).
当
变化时
,
的变化情况如下表:
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
递增
极大值![]()
递减
在
内有最大值
.
在
内恒成立等价于
在
内恒成立,
即等价于
,
所以
的取值范围为
.
变式:函数f(x)是奇函数,且在[―l,1]上单调递增,f(-1)=-1,(1) 则f(x)在[-1,1]上的最大值 1
,(2) 若
对所有的x∈[-1,1]及a∈[-1,1]都成立,则t的取值范围是
_ .
【范例3】已知函数
与
的图象相交于
,
,
,
分别是
的图象在
两点的切线,
分别是
,
与
轴的交点.
(I)求
的取值范围;
(II)设
为点
的横坐标,当
时,写出
以
为自变量的函数式,并求其定义域和值域;
(III)试比较
与
的大小,并说明理由(
是坐标原点).
解:(I)由方程
消
得
.????? ①
依题意,该方程有两个正实根,
故
解得
.
(II)由
,求得切线
的方程为
,
由
,并令
,得![]()
,
是方程①的两实根,且
,故
,
,
是关于
的减函数,所以
的取值范围是
.
是关于
的增函数,定义域为
,所以值域为
,
(III)当
时,由(II)可知
.
类似可得
.
.
由①可知
.
从而
.
当
时,有相同的结果
.
所以
.
变式:已知函数![]()
的最大值是
,最小值是
,求
的值。
分析提示:(1)能化成关于
的二次函数,注意对数的运算法则;(2)注意挖掘隐含条件“
”;(3)掌握复合函数最值问题的求解方法。
解:![]()
![]()
=
, ∵
,且![]()
∴当
即
时,![]()
∴
∴
,又
最大值是
,,
∴
即
, ∴
∴![]()
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