内容正文:
课堂导学
三点剖析
一、求函数的定义域
【例1】 求下列函数的定义域,并用区间表示.
(1)f(x)=
;
(2)f(x)=
;
(3)f(x)=
;
(4)f(x)=
-
+
.
思路分析:当函数解析式给出,定义域就是使其解析式有意义自变量的范围;当一个函数由两个以上数学式子的和、差、积、商的形式构成时[如(3)(4)],定义域是使各个部分都有意义的公共部分的集合 .
解析:(1)要使f(x)=
有意义,必须x-2≠0,所以x≠2.
故函数的定义域是{x|x≠2},区间表示为(-∞,2)∪(2,+∞).
(2)要使f(x)=
有意义,必须3x+2≥0,所以x≥-
.
故函数的定义域是{x|x≥-
},区间表示为[-
,+∞].
(3)由于00没有意义,所以x+1≠0. ①
又分式的分母不可为零,开偶次方根被开方数非负,所以|x|-x≠0,即x<0. ②
由①②可得函数的定义域为{x|x<0且x≠-1},区间表示为(-∞,-1)∪(-1,0).
(4)要使函数f(x)=
-
+
有意义,必须
所以-
≤x<2且x≠0,故函数的定义域为{x|-
≤x<2且x≠0},区间表示为[-
,0)∪(0,2).
二、函数值域的求法
【例2】 求下列函数的值域:
(1)y=x2-4x+6,x∈[1,5);
(2)y=
.
解析:这是二次函数在定义域范围内求值域的问题,可用配方法,结合二次函数的图象(如右图)来求.
(1)配方,得y=(x-2)2+2.
∵x∈[1,5),
∴函数的值域为{y|2≤y<11}.
(2)∵y=
=-
,
显然,y1=5+4x-x2的最大值是9,故函数y=
的最大值是3,且y≥0.
∴函数y=
的值域是[0,3].
温馨提示
求函数值域常用的方法:①观察法:根据完全平方式、算术根、绝对值都是非负数的特点,以及函数的图象、性质等,观察得出函数的值域.②配方法:二次函数或转化为形如F(x)=a[f(x)]2+bf(x)+c的函数的值域,均可采用配方法求之.③分离变量法:一般形如y=
可用此法求解.④换元法:形如y=ax+b±
(a、b、c、d均为常数,且ac≠0)的函数,一般设t=
,然后x用t表示出来,代入原函数,使原函数转化为关于t的二次函数,从而求出函数的值域,一定要注意t的范围,t≥0.
三、求形如f[g(x)]的定义域
【例3】 若函数f(x)的定义域是[1,4],求f(x+2)、f(x2)的定义域.
解析:∵f(x)的定义域为[1,4],
∴使f(x+2)有意义的条件为1≤x+2≤4,
即-1≤x≤2,则f(x+2)的定义域是[-1,2].
同理,由1≤x2≤4,即-2≤x≤-1或1≤x≤2,则f(x2)的定义域为[-2,-1]∪[1,2].
温馨提示
这里易误解为:由1≤x≤4,∴3≤x+2≤6.∴f(x+2)的定义域为[3,6],忽视了f(x+2)有意义的条件,习惯性地代换x是错因.
各个击破
类题演练 1
函数y=
的定义域为___________________.
解析:由已知应有
解得x≥-4且x≠-2,
所以定义域为[-4,-2)∪(-2,+∞).
答案:[-4,-2)∪(-2,+∞)
变式提升 1
已知函数f(x)的定义域是[a,b],其中a<0<b,且|a|>b,求函数g(x)=f(x)+f(-x)的定义域.
解析:若g(x)的定义域为M,f(x)及f(-x)的定义域分别为A、B,则有M=A∩B,利用数轴分析得知,阴影部分即为所求.
∵函数f(x)有定义域为[a,b],
∴ a≤x≤b.
若使f(-x)有意义,必须有a≤-x≤b,即有-b≤x≤-a.
∵a<0<b,
∴-a>0>-b.
又∵|a|>b>0,
∴a<-b,且b<-a.
∴函数g(x)的定义域为
{x|a≤x≤b}∩{x|-b≤x≤-a}={x|-b≤x≤b}.
类题演练 2
求下列函数的值域.
(1)y=3x+2,x∈{-1,0,1,2};
(2)y=
-1;
(3)y=-x2-2x+3;
(4)y=
;
解析:(1)函数的定义域为{-1,0,1,2},
∵f(-1)=3×(-1)+2=-1,f(0)=2,f(1)=5,f(2)=8.
∴函数的值域为{-1,2,5,8}.
(2)∵
≥0,∴
-1≥-1.
∴函数值域是[-1,+∞).
(3)∵y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4.
∴当x=-1时,ymax=4.
∴函数的值域为(-∞,4].
(4)y=
=1-
,∵
≠0,
∴y≠1.∴函数值域是(-∞,1)∪