内容正文:
含绝对值函数的值域求解(讲)
解法提示:一般含绝对值的函数有两种处理方法
1)首先利用绝对值的性质去掉绝对值,然后再根据分段函数求每个区间中函数的值域,最后将这些函数的值域取并集即可.
2)利用绝对值对部分函数图像的翻折变化,将代数问题转化为图象几何问题进行求解.
常见的绝对值函数的图象变化关系如下图所示.
绝对值函数形式
图象变化规律
先画出部分的图象,然后关于轴对称得到全部图象
先画出部分的图象,然后将的图象关于轴对称得到全部图象
变化示意图
【例1】1.已知与直线有两个交点,则的取值范围为 .
【例2】2.若与满足方程,则的最大值是___________
【变式1】3.设与有且仅有两个交点,且交于两点,求的范围.
【变式2】4.已知函数,若方程有四个不同的解,且,则的取值范围是 .
【变式3】5.若存在实数使得对于任意的恒成立,则最小值为____________.
基础训练
1.函数的值域为 .
2.已知函数恰有个零点,则的取值范围为___________.
3.设函数,,若曲线与恰有3个交点,则实数的值为___________.
4.已知,若对任意的正实数,总存在,使得.则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.函数与有三个交点,那么______.
能力提升
6.已知函数,若,则的最小值为__________.
7.已知关于的方程有四个不同的实根,则的取值范围是_____.
8.已知函数,若在区间上有2个不同的零点,则的取值范围是__________.
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$含绝对值函数的值域求解(讲)
解法提示:一般含绝对值的函数有两种处理方法
x,x≥0
x=
1)首先利用绝对值的性质
-x,x<0去掉绝对值,然后再根据分段函数求每个区间中
函数的值域,最后将这些函数的值域取并集即可.
2)利用绝对值对部分函数图像的翻折变化,将代数问题转化为图象几何问题进行求解.
常见的绝对值函数的图象变化关系如下图所示
绝对值函数形式
f(xD)
If()川
先画出x之0部分的f()图
先画出y之0部分的f()图象,
图象变化规律
象,然后关于'轴对称得到全
然后将y<0的图象关于x轴对
部图象
称得到全部图象
y=f(x)
y=If(x)引
=f(x)
变化示意图
y=f(x)
1
【例1】1.已知f)lgx利与直线y=m有两个交点,x,写x,<x<x),则+2的取
值范围为
【例2】2若1,)与8(,)满足方程+y+少=1,则-+-的最大值是
【变式1】3设3=+ar-2xG-2,与y=0有且仅有两个交点,且交于,5两点。
的范围,
x+4+3,xs-l
f(x)=
x
【变式2】4.已知函数
log2(c+10x>-1'
若方程
有四个不同的解
f(x)=a(aER)
西西,且<<写<,则++
的取值范围是
【变式3】5若存在实数4、b使得++sm(+对于任高的e恒破立,则m
最小值为
基础训练
1函数f)=2x-2k-3
的值域为
f(x)x2-31x|+2|-lnm
2.已知函数
恰有4个零点,则m的取值范围为
3.设函数(国-4,8)-+1,若曲线=与=g(四恰有3个交点,则实数
a的值为
4已知)兰,若对任意的正实数a,总存在飞L,使得)2m·则实数m
的取值范围为()
A.(-0,0]
B.(-o0,1]
C.(-00,2]
D.(-00,3]
5.函数=-4州与=+有三个交点,那么k
能力提升
6已知正数)-ma--ko.若e0[2m)2)
m的最小值为.
7.已知关于x的方程
-2x-4=m有四个不同的实根,则m的取值范围是
8.已知函数
,若f()在区间(0,4上有2个不同的零点,则k的
取值范围是
含绝对值函数的值域求解(讲)参考答案
10w2,
3
-lgx,0<x<1
f(x)=
【详解】设
lgx,x≥1
〔-lgx=m
由题意lg=m,消去m可得七2=10
+=1042
1
=10在+15
XX2
x2 2x
点=1e写》g0=1+分210w5
设七2
2
t=
当且仅当2时取等号.
再由对勾函数的性质可得
2
的范围为
2.2
x+y
【详解】设2y=”
2,
3+y=1
则原方程化为4”4
cosa u=
2
2
41=
cos B
3
设(y=2 sina v=2sinB
-5
(coscos)+(sin-sin )+coscosp)-(sina-sin B))
=cos a-cosB,t2 =sina-sin B
20k+6+k-0s22G+y+G-=F+
当且仅当G+6)》=4-)尸,即cosa-cosB=0或sina-sinB=0时取等号.
所以V4+4=V2-2(cosacosB--sin sin B)=V2-2cos(a+A≤2
当且仅
a+0=-受+2xkeZ
时取等号.
显然两个等号成立条件可以同时成立
-x+以-最大值为2.
所以
3.(0,4)
【详解2r+a-2a在x∈-2.)有且仅有两个解,
即2x2+ax-(2+a)=0或2x2+ax+(a-2)=0
在x∈[-2,1)有且仅有两个解
对于方程2x+ar-(2+0)=0,即x-12x+(a+2》=0
=1,x2=-0+2
解得
2
对于方程x+12x+(a-2》=0
解得
=-1,x2=-0-2
2.
显然,已经存在=-1使得x∈[-2,1)为一个解,
要使恰有两解在x∈-2,),需满足
-2≤-a-2
<1
-a-2<-2或-a-221
2
2
2
a+2<-2减-a+2≥
-2≤-a+2<1
2
或
2
解得a∈(-4,0]U(2,6)
当ae40,1-5H-1“2号22
当ae(2.61.15-H-1+空2H号长La
综上所述,一的取值范围为,4).
925
4.24
【分析】本题先画出分段函数图像,然后利用数形结合,结合韦达定理分析解答。
yf(x)
【详解】
y-a
-13O4衣
x+生+3=4,即+6+ax+4=0,由韦达定理
xx=4,1o8(区+0
1
=log2(x4+1)
1
即店+1+)=1,则+,则
1m+考+龙=(区+1)+1
+2
(x+),由图形可知
1as22<+0s4,又'=+0+
、+2
(x+1)在2<(:+)≤4单调递增,故范围为
(
1
5.3
【分析】数形结合,利用将不等式r+m+sm(:+刊
转化为两个函数图像的位置关
系,即y=+ax+bl
的图像始终在y=m(r+)
的图像下方解答即可;
【详解】数形结合:当a=0
时,函数少=x2+
关于》轴对称,
原不等式等价于y=r+ar+b
的图像始终在y=m(r+)
的图像下方,
画出'=mr+m及y=女+g
的图象,
可得右端点慎2m=6+1,顶点值(函数图家在=0处交点)网办:即=令加号
3
y=mx2+m
解法三:平口单峰:由题意得
对任意的
y=x2+b
x2+ax+b
≤m
x2+1
x∈[-l,
恒成立,
表据平口单蜂效可得。=0令)-中易得0+0=0:所=一}
所以函数/,)=+h
x产+1在区间【-H1,]上的最大值为f(O)=-了,这就是满足条件的最
小,所以mm=max+i3
基础训练
1.人3
,+j
【详解1f6)-2r-2-引=
2x2-2x+6,x≥3
2x2+2x-6,x<3,
当x3时.f)=2-2*+6=号
函数在B,+切)单调暗,所以2r-2x+6值域为
[18,+oo)
当<3.f=+2x-6=号月
13
所以x2+2x-6的值域为[
2,o)
13
综上可知f)的值域为2,+o),
.wci.u
【分折】届数闭-3引到+2-血m恰有4个零点,等价于y-3引+2与’=血m
的图像有四个交点,根据奇偶性以及单调性和最值,作出()
的草图,即可求得结果。
【详解】对于函数"=r-3+2
显然为偶函数,
不特0.则=r-+2-昌-.
所以根据西数图像的翻折变换与对称变换可作)?-3引2草图如下,
x)=x2-3x+2
-2-10
f(x)x2-3引x|+2|-lnm
因为
恰有4个零点,
所以方程
2-3引x+2非血m有四个不同的解,
即’r-3引x+21与y=血m
图像有四个交点,
1
所以4hm<2或nm=0解得
3.1
【分析】结合偶函数的对称性可知除对称轴x=0处以外两偶函数图象的交点成对出现,由
f(0)=80)即可得“的值,并代入检验即可:
【详解】易知函数
f(x)g(x
均为偶函数,除对称轴=0处以外两偶函数图象的交点成
对出现
由曲线”=(四与”=8(四恰有3个交点可知,
f(0)=g(0)
即41
,解得0=1或1.
当a=-1时.f(=r+刊,g()=-+1
由图象分析可知恰有1个交点,不符合题意:
=fx)
入y=g(x)
210
当a=1,f(-r2-lg()-=网+1
由图象分析可知符合题意。
=g(x
y=f(x)
4.D
11
【分析】确定函数f)在[L,4]上的最大值,再按0<a<
4’4
<a≤1,1<a<4,a≥4分类讨论,
进而求出m的范围。
【并a>0委资一=世在机1都华调速减则同数y子
在L,4上单调
递减,
当xel.利时,1-4a手axs4-a,因t=mx1-如4-a,
当a≥4时.14-a5a-4≥0,1-4a昨4a-1≥15fam≥15
当0sas时,4-a4-al-4a1-a0,f只:
当4<a≤1时,4-d=4-a≥3,1-4ad=4a-1>0,f)m≥3:
当l<a<4时,l4-a昨4-a>01-4a4a-1>3fm>3
对任意的正实数“,当,利时,m≥3
恒成立,
由总存在6∈几,4
,使得,)2m
得ms3
所以实数m的取值范围为(-0,3].
5
54或4
【分析】画出函数=r-4
和函数y=一x+k的图象,借助图象求解
【详解】在同坐标系中面出酒数)口-4纠和函数=一x+大的图象,如图所示,
y=4x-x21
4
y=-x+k
有两种情况满足题意:
种情况是少=一+过4,0
点,解得k=4
另一种情况是”=-x+k与y=4x-x
与
相切,
y=-x+k
由y=4x-x2,得x2-5x+k=0,4=(-5)-4=0,
解粉6空
25
综上k=4或4·
能力提升
6号
【分析】先化简函数
),求出函数在所给条件下的值域,根据
,问题转化为求f(≥f),分析求解即
可
【详解】当cosx>0时,即-2
+2m<x<+2keZ时,
f闪=snx-os对=sm-cosx=2smg-)】
当。s50时,即受+2≤s经+2aeZ时,
f)-sn-os对=nx+cosx=5sm+到】
f(x)=
me+2+2e7
所以
当0时.四-m-.令=[0
0
此时y=V2sint在4门上单调递增,所以y∈[-l,0],
[引的0。
由题意可得
)≥f)-,所以sm≤-1
3π5π
因为f()在4’4上单调递减,且f()=-1,
所以要使得f(:)≤-1,则2m≥即m的最小值为2
7.0,6-42
【分析】设'=-x+6x-
的切线为'=“,根据导数的几何意义,求出及k值,结合图
象分析,即可得答案
【详解】如图,设"=-r+6r-8的切线为y=:,设切点4(,+6x-8),
y=(x-2)x-4)川
y-kx
则'-2+6
=-2x+6
所以在A处切线的斜率
则切线方程为'=(-2,+6x-)-2+6x-8=(-2x+6)x+x2-8=:
所以-8=0,解得6=2
2或22(合),
则k=-2x,+6=6-42
结合图形知m的取值范围是
0,6-4V2)
8
9
【分析】由题意,转化为函数y=x+和函数y=nk在0,4上有两个交点,作出函数图
9
f(x)=x+2-lnk(k∈R)
象,数形结合求解即可
f()-x+9-Ik
【详解】函数
在区间(0,4]上有2个不同的零点,
9
x+--Ink=
台方程x
在x∈(0,4]上有2个不同的实数解,
9
s方程x+l血k在x∈(0,4]上有2个不同的实数解,
9
白函数y=x+
x和函数y=lnk在(0,4]上有两个交点.
令8(y=x+9
,因为g()在(0,3]上单调递减,在(3,4上单调递增,
所以g)在x=3处取得最小值为6,又由84=4+?-25
44,
当x→0时,gx)→+o0
如图,
嗥
25
y=8(x)
6
iy=Ink
3
4
当6<hks25
25
,解得e5<k≤e时,
25
9
函数少=x
es,e
x和函数y=nk在(0,4]上有两个交点,故k的取值范围是