例析函数值域的求法,奠定求反函数定义域的基础
反函数的定义域一般都不是根据反函数的解析式来求,而是通过求原函数的值域得到.因此,会求函数的值域是掌握反函数知识的必备基础.教学中,可安排一次求函数值域的几种常用方式,为求反函数的定义域打下基础.
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用图象求值域.一次函数、反比例函数、二次函数、幂函数的图象学生在学习反函数时就比较熟悉了,通过这几类函数的图象相对于 y 轴的位置的观察,得出函数 y 的取值范围,是一种直观的求函数值域的方法.
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利用函数的单调性求值域.单调函数的值域,可利用基本的单调函数,采用复合的方法,运用不等式的性质求得.
例2 求函数f(x) =
2
1 − x2
(x<-1)的值域.
解析:由于幂函数y=x2在(-∞,-1)上是减函数,于是,当x< -1时, x2>(-1)2 = 1,即1- x2<0.
又由于反比例函数h(t ) = 2 在(-∞,0) 上是减函数,当1- x2<0时,
t
− ∝<
2
1 − x2
< 0.
所以,f (x) =
2
1 − x2
(x< - 1)的值域是(-∞,0).
- 根据解析式求值域.当函数的定义域只受解析式制约时,值域也只受函数解析式的限制.先由解析式 y=f(x)解出 x=ψ(y),再根据ψ(y)的结构,求得式子ψ(y)中 y 的取值范围,从而得出函数 y=f(x)的值域,是求这类函数值域的常用方法.
6x + 5
例3 求函数f(x) =
x − 1
的值.
6x + 5 y + 5
解析:由y =
x − 1 ,得x = y − 6 .
y + 5
6x + 5
因为,当y-6≠0时,式子 y − 6 有意义,所以,函数f (x) =
值域为{y|y≠6,y∈R}.
x − 1 的
- 运用判别式求值域.对于分子或分母是二次多项式的函数,一般都是运用判别式,通过解一个一元二次不等式,求得这类函数的值域.
x 2 + x
例4 求函数y = x2 + x + 1 的值域.
解析:∵x2 +x+1≠0,将解析式变形,得
(y-1)x 2+(y-1)x+y=0. ①
x2 + x
当y≠1时,由于函数y = x 2 + x + 1 的定义域不是空集,因此,
关于 x 的方程①有解.
∴△=(y-1) 2 -4y(y-1)≥0成立.
解这个不等式,得
1
− 3 ≤
y ≤ 1.
x2 + x
当y=1时,方程1 = x2 + x + 1 无解.
x 2 + x 1
∴函数y = x2 + x + 1 的定义域为[- 3 ,1].