内容正文:
热点2-3 函数的最值(值域)及应用
函数的值域是函数概念中三要素之一,是高考中的必考内容,具有较强的综合性,贯穿整个高中数学的始终。在高考试卷中的形式千变万化,但万变不离其宗,真正实现了常考常新的考试要求,考生在复习过程中首先要掌握一些简单函数的值域求解的基本方法,其次要多看多练在其他板块中涉及值域类型的内容。
【题型1 单调性法求函数的最值(值域)】
满分技巧
函数单调性法:确定函数在定义域上的单调性,根据函数单调性求出函数值域(或最值)
(1)基本初等函数如一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数可直接判断函数的单调性,从而求得值域;
(2)可根据单调性的运算性质判断函数的单调性。
(3)对于复合函数,可根据“同增异减”判断函数的单调性。
【例1】(2023·宁夏固原·高三校考阶段练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2023·广东中山·高三校考阶段练习)函数,的值域为
【变式1-2】(2023·广东深圳·高三珠海市第一中学校联考阶段练习)已知函数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2023·河南焦作·高三博爱县第一中学校考阶段练习)已知函数,,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
【变式1-4】(2023·海南海口·海南华侨中学校考二模)已知函数是上的单调函数,且,则在上的值域为( )
A. B. C. D.
【题型2 图象法求函数的最值(值域)】
满分技巧
画出函数的图象,根据图象确定函数的最大值与最小值,常见于含绝对值的函数。
【例2】(2023·全国·模拟预测)已知函数.
(1)画出的图像,并直接写出的值域;
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
【变式2-1】(2023·河南新乡·高三校考阶段练习)对,用表示,中的较大者,记为,若函数,则的最小值为 .
【变式2-2】(2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)定义在上的函数满足,且当时,,当时,的值域为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(2023·北京·高三北京四中校考期中)已知,若实数,则在区间上的最大值的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型3 换元法求函数的最值(值域)】
满分技巧
换元法:利用换元法将函数转化为易求值域的函数,常用的换元有
(1)或的结构,可用“”换元;
(2)(均为常数,),可用“”换元;
(3)型的函数,可用“”或“”换元;
【例3】(2023·广东河源·高三校联考开学考试)函数的最大值为 .
【变式3-1】(2023·山西吕梁·高三统考阶段练习)函数的最大值为( )
A.4 B.2 C. D.
【变式3-2】(2023·全国·高三专题练习)求函数的值域.
【变式3-3】(2023·全国·高三专题练习)求函数的值域.
【题型4 分离常数法求函数的最值(值域)】
满分技巧
分离常数法:
(1)形如的函数,可分离为,然后求值域;
(2)形如,将分子配成分母的一元二次,分子分母同时除以分母,分离为;
(3)形如,将分母配成分子的一元二次,分子分母同时除以分母,分离为
【例4】(2023·全国·高三专题练习)函数的值域( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】(2023·全国·高三专题练习)求函数的值域.
【变式4-2】(2023·江苏镇江·高三吕叔湘中学校考阶段练习)若,则函数的值域是 .
【变式4-3】(2023·全国·高三对口高考)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【题型5 判别式法求函数的最值(值域)】
满分技巧
形如或的函数求值域,可将函数转化为关于的方程,利用二次项系数不为0,判别式或二次项系数为0,一次方程有解得出函数的值域。
【例5】(2023·河南平顶山·高三阶段练习)若函数的最大值为,最小值为,则( )
A.4 B.6 C.7 D.8
【变式5-1】(2022·陕西·高三校联考阶段练习)函数的值域是 .
【变式5-2】(2022·全国·高三专题练习)求函数的值域.
【变式5-3】(2023·广东茂名·统考二模)已知实数a,b满足,则的最小值是