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在高中数学学习中,带根号函数求值域的问题是一个难点,也是各类考试的重点,在此为大家做一个总结,希望对大家有所帮助。
一、單根号问题
例1求y=x+x-1的值域。
分析:这一类问题可以看到式子中有两个部分,即x与x-1组成,且易知这两部分都是单调递增的,因此可用函数的单调性求解,得y∈[1,+∞)。
例2求y=x-x-1的值域。
分析:可以看出单调性在这里行不通,因此我们有以下换元法求解:
设t=x-1,t∈0,+∞,所以x=t2+1。
所以y=t2+1-t=t-122+34,t∈0,+∞。
所以y∈34,+∞。
例3求y=x+x2-1的值域。
分析:审题发现单调性与换元法都不能直接求解,我们可以用另一种方法——反解法,但此方法要防止值域的扩大。
移项平方得:(y-x)2=(x2-1)2(y≥x)。
用y表示x得:x=y2+12y,即y2+12y≤y,解得[-1,0)∪[1,+∞)。
此题较为特殊,还有另外一种解法:
函数的定义域为{x|x≥1或x≤-1}。
当x≥1时,y为单增函数,所以y∈[1,+∞)。
当x≤-1时,设x=-s(s≥1),
所以y=-s+s2-1=-1s2-1+s。
由此易得:y在s∈[1,+∞)上单调递增,所以y∈[-1,0)。
综上可得,y∈[-1,0)∪[1,+∞)。
二、双根号问题
例4求y=x+x-1的值域。
分析:函数定义域为{x|x≥1},同上部分可利用函数单调性求解为y∈[1,+∞)。
例5求y=x-x-1的值域。
分析:函数定义域为{x|x≥1},由上部分我们可以得到启发,利用分子有理化得,
y=x-x-1=1x+x-1。
y在x∈[1,+∞)上单调递减,所以y∈(0,1]。
例6求y=3x+6+1-x的值域。
分析:此形式比上一题更为一般,可采用以下两种方法求解:
y=3·x+2+1-x。
观察到(x+2)2+(1-x)2=3。
设a=x+2,b=1-x,此题转化为:
已知a2+b2=3,a≥0,b≥0,求3a+b的取值范围。
解法1:三角换元
设a=3cosθ,b=3sinθ,θ∈0,π2。
3a+b=3cosθ+3sinθ=23sinθ+π6,θ∈0,π2。
所以3a+b∈3,23。
解法2:线性规划
可行域a2+b2=3,a≥0,b≥0,是半径为3的圆在第一象限的部分,目标函数z=3a+b。
由线性规划知识可知:z∈3,23。
由上可知值域为y∈3,23。
作者单位:河南省郑州外国语新枫杨学校2014级24班
一、單根号问题
例1求y=x+x-1的值域。
分析:这一类问题可以看到式子中有两个部分,即x与x-1组成,且易知这两部分都是单调递增的,因此可用函数的单调性求解,得y∈[1,+∞)。
例2求y=x-x-1的值域。
分析:可以看出单调性在这里行不通,因此我们有以下换元法求解:
设t=x-1,t∈0,+∞,所以x=t2+1。
所以y=t2+1-t=t-122+34,t∈0,+∞。
所以y∈34,+∞。
例3求y=x+x2-1的值域。
分析:审题发现单调性与换元法都不能直接求解,我们可以用另一种方法——反解法,但此方法要防止值域的扩大。
移项平方得:(y-x)2=(x2-1)2(y≥x)。
用y表示x得:x=y2+12y,即y2+12y≤y,解得[-1,0)∪[1,+∞)。
此题较为特殊,还有另外一种解法:
函数的定义域为{x|x≥1或x≤-1}。
当x≥1时,y为单增函数,所以y∈[1,+∞)。
当x≤-1时,设x=-s(s≥1),
所以y=-s+s2-1=-1s2-1+s。
由此易得:y在s∈[1,+∞)上单调递增,所以y∈[-1,0)。
综上可得,y∈[-1,0)∪[1,+∞)。
二、双根号问题
例4求y=x+x-1的值域。
分析:函数定义域为{x|x≥1},同上部分可利用函数单调性求解为y∈[1,+∞)。
例5求y=x-x-1的值域。
分析:函数定义域为{x|x≥1},由上部分我们可以得到启发,利用分子有理化得,
y=x-x-1=1x+x-1。
y在x∈[1,+∞)上单调递减,所以y∈(0,1]。
例6求y=3x+6+1-x的值域。
分析:此形式比上一题更为一般,可采用以下两种方法求解:
y=3·x+2+1-x。
观察到(x+2)2+(1-x)2=3。
设a=x+2,b=1-x,此题转化为:
已知a2+b2=3,a≥0,b≥0,求3a+b的取值范围。
解法1:三角换元
设a=3cosθ,b=3sinθ,θ∈0,π2。
3a+b=3cosθ+3sinθ=23sinθ+π6,θ∈0,π2。
所以3a+b∈3,23。
解法2:线性规划
可行域a2+b2=3,a≥0,b≥0,是半径为3的圆在第一象限的部分,目标函数z=3a+b。
由线性规划知识可知:z∈3,23。
由上可知值域为y∈3,23。
作者单位:河南省郑州外国语新枫杨学校2014级24班