賈珊珊
[摘要]《高中數(shù)學(xué)新課程標準》的基本理念指出在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,要積極倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程勇于探索的學(xué)習(xí)方式,函數(shù)在高中階段是非常重要的,函數(shù)具有三要素:定義域、值域、對應(yīng)法則,其中起決定性作用的是定義域和值域,定義域和對應(yīng)法則共同確定了值域。所以值域是一個很重要的部分,往往學(xué)生更注重函數(shù)定義與定義域的理解,對于值域的掌握就不會太重視,但是在高考中,求解函數(shù)的值域也占有一定的比例,接下來研究研究函數(shù)的值域及求解方法。
[關(guān)鍵詞]函數(shù);函數(shù)的值域;方法
就高中數(shù)學(xué)求函數(shù)的值域的問題,從不一樣的觀點,多角度的思考,選擇不同的方法去解決函數(shù)值域問題,進而得到的正確的答案。函數(shù)的值域的定義如下:一般地,設(shè)A,B是非空的數(shù)集,如果按照某種確定的對應(yīng)關(guān)系f,使對于集合A中的任意一個數(shù)x,在集合B中都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對應(yīng),那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個函數(shù),記作y=f(x),x∈A其中x叫做自變量,x的取值范圍A叫做函數(shù)的定義域;與x的值相對應(yīng)的y值叫做函數(shù)值,函數(shù)值的集合{f(x)|x∈A}叫做函數(shù)的值域。
一、直接法
通過題目了解數(shù)學(xué)題的特征,一些基本的數(shù)學(xué)題就可以直接做得到答案。
例 求y=2x+1,x∈{1,2,3,4,5}的值域。
解 講x=1,2,3,4,5分別代入y=2x+1。
計算得到函數(shù)的值域為{3,5,7,9,11 }。
二、觀察法對給出的函數(shù),根據(jù)已知函數(shù)的性質(zhì),判斷出函數(shù)的值域。
例 求y=x+1,x∈{1,2,3,4,5}的值域。
解 因為函數(shù)的定義域為{x|x≥0},
所以x≥0,所以x+1≥1。
即函數(shù)y=x+1的值域為[1,+∞)。
三、分離常數(shù)法
當(dāng)函數(shù)的形式為分式時且滿足y=ax+b[]cx+d(其中a,b,c,d是常數(shù),且ac≠0),對于求這樣的函數(shù)的值域,就可以直接運用分離常數(shù)法,關(guān)鍵點在于找到合適的式子,進行變形,將分子常數(shù)分離。
例 求y=x[]x+1的值域。
解 因為y=1-1[]x+1,定義域為{x|x≠1},
所以1[]x+1≠0。
所以y≠1,即函數(shù)y=x[]x+1的值域為{y|y≠1}。
四、配方法
例 求y=5+4x-x2的值域
解 因為y=5+4x-x2=-(x-2)2+9,又由5+4x-x2≥0。
即x2-4x-5≤0,(x+1)(x-5)≤0,-1≤x≤5。
所以函數(shù)的定義域為[-1,5]。
故當(dāng)x=2時,y取到最大值3;當(dāng)x=-1或5時,5+4x-x2=0
所以函數(shù)y=5+4x-x2的值域為[0,3]。
五、函數(shù)單調(diào)性法在學(xué)習(xí)函數(shù)的單調(diào)性之后,運用單調(diào)性求函數(shù)值域。
例 求函數(shù)y=x+2x-1的值域。
解 因為2x-1≥0,所以x≥1[]2,又因為是遞增的,2x-1也是遞增的。
即f(x)是遞增的,所以f(x)≥1[]2,所以y≥1[]2。
六、數(shù)形結(jié)合法結(jié)合函數(shù)圖像或?qū)栴}轉(zhuǎn)化為幾何問題,使解題思路簡單化,易于理解。
例 已知y=|x-a|+|x-b|,求y的值域。
解 設(shè)在數(shù)軸中,點P(x,0)到A(a,0),B(b,0)兩點的距離的和。
P1,P2代表點P與點A,B的位置的變化,所以可以得到y(tǒng)≥|a-b|。
七、判別式法
利用“Δ”判別式,其中函數(shù)的形式是分數(shù)形式,分子分母均是二次式且不能有公約式,分母的二次項不能為零,函數(shù)的定義域是R,一般函數(shù)的形式為y=a1x2+b1x+c1[]a2x2+b2x+c2,通常將函數(shù)化為等式后,要討論x2的系數(shù)是否為0。進而確定y的取值范圍,即得函數(shù)的值域。
例 求y=x+1[]x2+x+1的值域,x∈R。
解 由題得yx2+yx+y-x-1=0。
yx2+(y-1)x+y-1=0,必有實根。
當(dāng)y=0時,-x-1=0,x=-1。
當(dāng)y≠0時,(y-1)2-4y(y-1)≥0。
所以-1[]3≤y≤1。
綜上所述,求函數(shù)的值域,對于不同的函數(shù),要采取不同的方法去解決,在具體的求一個函數(shù)的值域時,需要仔細審題,找出函數(shù)的關(guān)鍵點,根據(jù)函數(shù)的特征,選擇正確的恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方法,一般情況下,首先考慮直接法,在解題過程中,要注重知識的系統(tǒng)性,方法步驟的嚴謹性,綜合運用求解函數(shù)值域的方法。
[參考文獻]
[1]教育部。普通高中數(shù)學(xué)課程標準(實驗)。北京:人民教育出版社,2003。
[2]人民教育出版社,課程教材研究所,中學(xué)數(shù)學(xué)課程教材研究開發(fā)中心。普通高中課程標準實驗教科書·數(shù)學(xué)必修1(A版)。3版。北京:人民教育出版社,2007。
[3]劉勇軍。 高中數(shù)學(xué)教與學(xué)。第六期,2011。