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高一数学函数的定义域与值域(讲义)(精)

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-09-14 21:30
tags:高中数学补习

高中数学必修二经典例题带答案-高中数学分段函数评课



高一数学函数的定义域与值域
一、知识归纳:

(一)函数的定义域与值域的定义:

函数y=f(x中自变量x的取值范围A叫做函 数的定义域,与x的值相对应的y的值叫做函数
值。函数值的集合{f(x│x∈A}叫做函数的值域。
(二)求函数的定义域一般有3类问题:
1、已知解析式求使解析式有意义的x的集合常用依据如下:
①分式的分母不等于0; ②偶次根式被开方式大于等于0;
③对数式的真数大于0,底数大于0且不等于1; ④指数为0时,底数不等于0
2、复合函数的定义域问题主要依据复合函数的定义,其包含两类:
①已知f[g(x]的定义域为x∈(a,b)求f(x的定义域,方法是:利用a 求
得 g(x 的值域,则 g(x 的值域即是 f(x 的定义域。
②已知f(x的定义域为x∈(a,b)求f[g(x]的定义域,方法是:由a 求得
x 的范围,即为 f[g(x] 的定义域。
3、实际意义的函数的定义域,其定义域除函数有意义外,还要符合实际问题的要求。
(三)确定函数的值域的原则

1、当数y=f(x用表格给出时,函数的值域是指表格中实数y的集合。

2、当函 数y=f(x图象给出时,函数的值域是指图象在y轴上的投影所覆盖的实数y的集合。

3、当函数y=f(x用解析式给出时,函数的值域由函数的定义域及其对应法则唯一确定。

常见函数的值域:

函数
y=kx
+b
y=ax2+b
x+c
y=ax

{y|y
∈R

y≠0}
y=log

ax
值域 R a>0 a<0
{y|y>
0}
R















4、当函数由实际问题给出时,函数的值域由问题的实际意义确定。

(四)求函数值域的方法:

1、观察法,2、配方法,3、判别式法,4、反函数法,5、换元法,6、图象法等

二、例题讲解:

【例1】求下列函数的定义域
(1) (2)
(3y=lg(ax-kbx (a,b>0且a,b≠1,k∈R

[解析] (1)依题有
∴函数的定义域为
(2依题意有
∴函数的定义域为
(3)要使函数有意义,则ax- kbx>0,即
①当k≤0时,定义域为R



②当k>0时,(Ⅰ)若a>b>0,则 定义域为{x|}
(Ⅱ若0 ,则 , 定义域为 {x| }
(Ⅲ若a=b>0,则当0 时定义域为 R ;当 k ≥ 1 时,定义域为空集
[评析]把求定义域的问题等价转化为关于x的不等式(组)的求解问题,其关键
是列全限制条 件(组。
【例2】设y=f(x的定义域为[0,2],求
(1)f(x2+x; (2f(|2x-1|; (3f(x+a-f(x-a (a>0的定义域
分析:根据若f(x的定 义域为[a,b],则f[g(x]的定义域为a≤g(x≤b的解集,来
解相应的不等式(或不等式组 )
解:(1)由0≤x2+x≤2得 ∴ ∴定义域为[-2,-1]∪[0,1]
(2由│2x-1│≤2,得 -2≤2x-1≤2 所以定义域为
(3)由 得
又因a>0, 若2-a≥a,即0<a≤1时,定义域为{x|a≤x≤2-a}
若2-a<a,即a>1时,x∈,此时函数不存在
变式:已知函数f(x+1的定义域是[0,1],求函数f(x的定义域。 [1,2]
【例3】求下列函数的值域
(1) (2) (3)
(分析)(1)可分离常数后再根据定义域求值域,也可反解x求值域
(2)常数后再利用配方法求解,也可采用判别式法
(3)可以用换元法或者单调性法
解:(1)方法一:分离常数法



∵ 由,得
∴函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞)
方法二:反函数法
由得,整理得:(y-2)x=3y+1,
若y-2=0,有3y+1=0 ,与y-2=0矛盾
若y-2≠0,有
(2 方法一:配方法
,∴y≠2 ∴函数的值域为{y| y≠2}
∵ 而
∴ ∴ ∴函数的值域为
方法二:判别式法
变形得(y-1)x2-(y-1x+y-3=0
当y=1时,此方程无解
当y≠1时,∵x∈R ∴△=(y-1)2—4(y-1(y-3 ≥0,解得 1≤y≤
又∵y≠1, ∴
(3)方法一:换元法
, ∴函数的值域为
令,则t≥0且 ∴
∴函数的值域为
方法二:单调性法



函数的定义域
在上均是增函数
故在上是增函数

∴函数的值域为
变式1:已知函数f(x的的值域是,求的值域。
解:∵, ∴, ∴
令, 则,

∵,∴函数y=F(t在区间上递增
∴函数的值域为
变式2:已知,求的值域
【例4】(1)求 的值域。
(2)求函数的值域。
(分析)(1)分段函数的值域的求法从局部研究,把握局部和整体的关系



(2)属复合函数y=f[g(x]的值域问题,先由函数定义域求出u=g (x的值
域,再在此值域上求出y=f(u的值域
解:(1)若x≤1,则x-1≤0,0<3x-1≤1,有-2<3x-1-2≤-1,
若x>1,则1-x<0, 0<31-x<1, 有-2<31-x-2<-1,
综上有:{y|-2 ≤ -1}.
(2)函数的定义域为R
设u=x2-4x+5=(x-22+1 则当x∈R时,u∈[1,+∞,
又∵是减函数,∴ ∴函数的值域是(-∞,0]
点评:求复合函数值域的一般步骤:
(1) 正确分析函数的复合过程,抓住中间变量
(2) 由x 的取值范围确定中间变量u=g(x的值域,并逐层确定
(3) 最后确定原函数的值域,整个过程是由内向外逐层解脱。
变式:函数
【例5】(1)已知函数
(2)若函数
的值域 (-∞,0]
的值域是R,求实数a的取值范围
,当x∈(-∞,2]时有意义,求实数a的取值范围
(3)函数的定义域和值域都是[1,b] (b>1,求b的值
解:(1)只要u=ax2 +(2a+1x+3能取到(0,+∞)上的所有实数,则f(x的值域为R,
∵当a=0时 u=x+3能取到(0,+∞)上的所有实数。
当a≠0时应有
(2由题意得,当x∈(-∞,2时,1+2x+a4x>0,
解得
∴x∈(-∞,2时,。



∵在(-∞,2)上是增函数。最大值是 ∴
(3)∵在[1,b]上是增函数,∴f(x在[1,b]上的值域是[1,f(b],
由题 意知f(x在[1,b]上的值域是[1,b],∴f(b=b,即
解得b=1(舍去或b=3

点评:在熟练掌握求函数值域的几种常规方法的基础上要对具体题目做具体分析,应选择最优
的方法
求函数的值域不但要重视对应法则的作用,而且要特别注意定义域对值域的制约作用。
变式:设的值域为[-1,4],求a,b的值 (a=±4,b=3)

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