内容正文:
第2课时 函数的定义域与值域
考点一 函数的定义域(自主练透)
1.函数f(x)=ln (4x-x2)+的定义域为( )
A.(0,4) B.[0,2)∪(2,4]
C.(0,2)∪(2,4) D.(-∞,0)∪(4,+∞)
解析 要使函数有意义,则
解得0<x<4且x≠2.
答案 C
2.函数f(x)=的定义域为( )
A.(-∞,-1)∪(3,+∞) B.(-1,+∞)
C.(-1,3) D.[3,+∞)
解析 要使函数有意义,需满足
解得-1<x<3.
答案 C
3.若函数f(x)的定义域为[0,8],则函数g(x)=的定义域为________ .
解析 依题意有解得0≤x<3,
∴g(x)的定义域为[0,3).
答案 [0,3)
[练后悟通]
(1)根据具体的函数解析式求定义域的策略
已知解析式的函数,其定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合,求解时只要根据函数解析式列出自变量满足的不等式(组),得出不等式(组)的解集即可.
(2)求抽象函数的定义域的策略
①若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数f(g(x))的定义域由不等式a≤g(x)≤b求出;
②若已知函数f(g(x))的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]上的值域.
(3)求函数定义域应注意的问题
①不要对解析式进行化简变形,以免定义域发生变化;
②定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.
考点二 函数的值域(师生共研)
[例1] 求下列函数的值域:
(1)y=x2-2x+3,x∈[0,3);
(2)y=;
(3)y=2x-;
(4)y=+.
[解析] (1)(配方法)y=x2-2x+3=(x-1)2+2,
由x∈[0,3),
再结合函数的图象(如图①所示),可得函数的值域为[2,6).
(2)(分离常数法)y===2+,
显然≠0,∴y≠2.
故函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞).
(3)(换元法)设t=,则x=t2+1,且t≥0,
∴y=2(t2+1)-t=2+,
由t≥0,再结合函数的图象(如图②所示).可得函数的值域为.
(4)函数的定义域为[1,+∞),
∵y=与y=在[1,+∞)上均为增函数,
∴y=+在[1,+∞)上为增函数,
∴当x=1时,ymin=,即函数的值域为[,+∞).
[方法策略]
求函数值域的一般方法
(1)分离常数法.(2)配方法.(3)不等式法.(4)单调性法.(5)换元法.(6)数形结合法.(7)导数法.
[跟踪训练]
求下列函数的值域:
(1)y=;
(2)y=x+,x∈[1,2);
(3)y=(x>1).
解析 (1)法一 y==1-,
∵2x>0,∴2x+1>1.
∴0<<2,∴-1<1-<1,
∴函数的值域为(-1,1).
法二 由y=,得2x=,
又∵2x>0.
∴>0,即(y+1)(y-1)<0,
即-1<y<1.
∴函数的值域为(-1,1).
(2)函数y=x+在[1,2)上为减函数,
当x=1时,y=,当x=2时,y=-1+=-,
∴-<y≤,
∴函数的值域为.
(3)令t=x-1,∴t>0,x=t+1,
∴y==
=t++1≥2+1,
当且仅当t=即t=时取等号,
∴函数的值域为[2+1,+∞).
考点三 定义域与值域的应用(师生共研)
[例2] (1)(2022·广州模拟)若函数f(x)=的定义域为{x|1≤x≤2},则a+b的值为________ .
(2)已知函数y=的值域为[0,+∞),求a的取值范围.
[解析] (1)函数f(x)的定义域是不等式ax2+abx+b≥0的解集.
不等式ax2+abx+b≥0的解集为{x|1≤x≤2},
所以解得
所以a+b=--3=-.
(2)令t=g(x)=x2+ax-1+2a,
要使函数y=的值域为[0,+∞).
则说明[0,+∞)⊆{y|y=g(x)},
即函数g(x)对应的一元二次方程的判别式Δ≥0,
即a2-4(2a-1)≥0,即a2-8a+4≥0,
解得a≥4+2或a≤4-2,
∴a的取值范围是{a|a≥4+2或a≤4-2}.
[答案] (1)- (2)见解析
[方法策略]
已知函数的定义域、值域求参数问题,可通过分析函数解析式的结构特征,结合函数的图象、性质,转化为含参数的方程(组)、不等式(组),然后求解.
[跟踪训练]
1.若函数f(x)=ln (ax-1)在(2,+∞)上有意义,则实数a的取值范围为________ .
解析 要使函数f(x)=ln (ax-1)有意义,则ax-1>0,
即ax-1>0在(2,+∞)上恒成立,
∴解得a≥.
答案
2.已知函数f(x)=(x-1)2+1的定义域与值域是[1,b](