内容正文:
常见函数值域或最值的求法
【考点综述】
函数值域是函数概念中三要素之一,是高考中必考内容,具有较强的综合性,贯穿整个高中数学的始终.而在高考试卷中的形式可谓千变万化,但万变不离其宗,真正实现了常考常新的考试要求.所以,我们应该掌握一些简单函数的值域求解的基本方法.
【解题方法思维导图预览】
【解题方法】
解题方法模板一:直接法
使用情景:函数的不等式中含有一些特殊函数,直接观察即可确定函数的值域或最值.
解题模板:
第一步 观察函数中的特殊函数;
第二步 利用这些特殊函数的有界性,结合不等式推导出函数的值域.
例1 求函数的值域.
【答案】(1,3)
【解析】
解题模板选择:
本题中分式的分母部分是一个指数型函数的形式,属于特殊函数,且函数的解析式整体比较简单,故选取解题方法模板一直接法进行解答.
解题模板应用:
第一步 观察函数中的特殊函数;
函数为指数型函数,易得,
第二步 利用这些特殊函数的有界性,结合不等式推导出函数的值域.
由,得,
故函数值域为(1,3).
【典型例题】
1. 函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先求出函数的定义域,再由指数函数性质及二次根式的性质求得值域.
【详解】,,,∴∴.
.
故选:C.
【点睛】本题考查指数函数的值域问题,解题时先确定函数的定义域,然后在定义域内结合函数的性质求得值域.
2. 函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
求得的取值范围,根据不等式的基本性质可求得原函数的值域.
【详解】因为,所以,因此,函数的值域是.
故选:B.
【点睛】本题考查函数值域,考查基本分析求解能力,属基本题.
3. 函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
求得的取值范围,利用不等式的基本性质可求得原函数的值域.
【详解】由于,所以,,,故的值域为.
故选:D.
【点睛】本小题主要考查函数值域的求法,考查不等式的性质,属于基础题.
4. 函数y=的值域为
A. [–1,+∞) B. [0,+∞) C. (–∞,0] D. (–∞,–1]
【答案】B
【解析】
【分析】由x+1≥0,得x≥–1,在[–1,+∞)上函数y=≥0,进而得到结果.
【详解】由x+1≥0,得x≥–1,在[–1,+∞)上函数y=≥0,∴函数y=的值域为[0,+∞).
故选B.
【点睛】这个题目考查了函数的值域的求法,关于函数的值域需要注意的有:首先函数值域不能为空集,其次是指的函数值的集合.求函数的值域的问题,最终结果要写成集合或者区间的形式.
5. 已知函数,则f(x)的值域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据不等式的性质求得函数的值域.
【详解】由于,故,故函数的值域为.
故选:C
【点睛】本题考查函数值域的求法,属于基础题.
6. 设函数,则它的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
求得的取值范围,结合不等式的基本性质可求得函数的值域.
【详解】由题:,,,所以,
的值域为.
故选:A.
【点睛】本题考查求函数值域,涉及指数函数值域,反比例型函数值域,考查计算能力,属于基础题.
解题方法模板二:配方法
使用情景:函数表达式为二次函数或者换元之后为二次函数的类型,即可使用配方法求函数的值域或最值.
解题模板:
第一步 将二次函数配方成;
第二步 根据二次函数的图像和性质即可求出函数的值域.
例2 已知函数,求函数y=f(x)的值域.
【答案】[-3,13]
【解析】
解题模板选择:
本题中所给的函数解析式为二次函数的形式,是一个二次函数在给定区间求值域的问题,故选取解题方法模板二配方法进行解答.
解题模板应用:
第一步 将二次函数配方成;
函数的解析式.
第二步 根据二次函数的图像和性质即可求出函数的值域.
由二次函数的性质可知:
当x=2时,;当x=-2时,.
因此函数的值域为[-3,13].
【典型例题】
7. 函数的值域为( )
A. R B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先对根号内配方,求得其范围,开方求得函数的值域.
【详解】∵函数,
∵,
函数的值域为即.
故选:D.
【点睛】本题主要考查复合函数的值域,意在考查学生的数学运算的学科素养,属基础题.
8. 函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用二次函数的性质即可得出答案.
【详解】,
对称轴为,抛物线开口向上,
,
当时,,
距离对称轴远,
当时,,
.
故选:D.
【点睛】二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定