韓興麗
1 通過集合的子集關(guān)系解答值域問題
將問題轉(zhuǎn)化為兩個集合的子集關(guān)系是解答值域問題的常見方法之一,如下述例1、2就是該類問題,在例1中: , ,問題就轉(zhuǎn)化為:哪一個集合可能是另一個集合的子集問題?因為 ,所以只有B才有可能成為A的子集,故選B;在例2中:求出例2中函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間: ,即函數(shù) 的單調(diào)減區(qū)間。將問題轉(zhuǎn)化為 是上述已求集合的子集關(guān)系問題,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)并結(jié)合題意,例2可化為不等式組: 解得.
例1.若 , ,則正確的是( )
A、 存在實數(shù)a使
B、存在實數(shù)a使
C、存在實數(shù)a使 D、不存在實數(shù)a使
例2.已知函數(shù) 在區(qū)間 是增函數(shù),則a的取值范圍是
2 通過函數(shù)的定義域和值域解答值域問題
直接確定函數(shù)的定義域和值域,或通過函數(shù)的定義域和值域來解答其它參數(shù)的值域問題也是我們常見的問題,解答該問題有時需要綜合分析能力。如下述的例3:問題(1)是指x取遍所有實數(shù), 恒成立,于是由 時,只有 時符合; 時,只有 且 時符合,從而解出所求答案。問題(2)是指x為何值時, 才能取遍所有正實數(shù),只有 且 時才符合。
例3.已知函數(shù)
1.若函數(shù)的定義域為R,求實數(shù)m 的取值范圍。2.若函數(shù)值域為R,求實數(shù)m 的取值范圍。
3 利用函數(shù)性質(zhì)解答值域問題
函數(shù)的性質(zhì)反映了函數(shù)的實質(zhì)性問題,利用函數(shù)的性質(zhì)解答數(shù)學(xué)問題是數(shù)學(xué)中常用的普遍方法,稱為打開解題大門的金鑰匙之一,所以,解答值域問題也不會離開這把“金鑰匙”。在答值域問題中,有時利用它可直接作答;有時利用它可設(shè)想“立新命”作答;有時還可“巧妙構(gòu)思”作答。如:例4可根據(jù) ,假設(shè) 為既奇又單調(diào)性函數(shù)時,解答便容易得多。所以可先證“函數(shù) 既奇又單調(diào)減函數(shù)”這個新命題后再做解答。
例4.設(shè) ,若 ,且 ,求a的取值范圍。
4 利用分離變量法解答值域問題
一個函數(shù)中或方程(含不等式)中有較多的變量時,直接解答較麻煩,需要根據(jù)具體情況將變量按類分離在方程(不等式)的兩邊進(jìn)行解答。
5 利用換元思想解答值域問題
在解數(shù)學(xué)題時,通過變量代換,變換研究對象,將問題移至新對象的知識背景中去研究,從而使非標(biāo)準(zhǔn)問題標(biāo)準(zhǔn)化、復(fù)雜問題簡單化,使問題得以容易處理。
例5.已知 ,試求 的取值范圍。
解析:如何運用題設(shè)條件,將 轉(zhuǎn)化成只含一個變量,是解決此問題的關(guān)鍵,由 聯(lián)想到橢圓的參數(shù)方程: ,或?qū)?看作一個整體t,利用數(shù)形結(jié)合、方程的思想解決都不失為一種好方法:
方法一:令 ,則 ,
方法二 ,則 代入 得: ,因方程有實數(shù)根,故 ,
綜合點評:①值域問題含概最值問題,如何求解最值?該文提到的方法適應(yīng),所以,本文有意選了求最值的問題。②值域問題是研究數(shù)學(xué)問題的重要組成部分之一,所以,認(rèn)真學(xué)好值域問題也是學(xué)好數(shù)學(xué)的必須過程。③值域問題的研究仍體現(xiàn)著數(shù)學(xué)思想方法的重要性,如函數(shù)思想、方程觀點、數(shù)形結(jié)合的思想、化歸轉(zhuǎn)化的思想仍居首位,特別是函數(shù)思想、方程觀點尤其重要,又如在解析幾何中,不管問題的難度如何,都是在尋求a、b、c之間或相關(guān)量之間的關(guān)系,即方程式(組)或不等式(組),從而解之的所求結(jié)論。④值域問題是較廣泛的一個數(shù)學(xué)問題,它貫穿于高中數(shù)學(xué)的始終,它具有題型新穎、靈活性強、知識面廣等綜合性較強的特點,本文列舉的幾例,僅為啟發(fā)而已。
中學(xué)階段,很多試題有稱“換湯不換藥”之方法,意思就是從數(shù)學(xué)思想方法和數(shù)學(xué)思維這個高度講的,即很多試題的解法在數(shù)學(xué)思想方法方面是相同的或相似的,只要你平時能多注意些這方面的積累(但不能刻意去引用),再適當(dāng)?shù)淖⒅匦?shù)學(xué)演繹推理能力、數(shù)學(xué)合情推理能力的提高,數(shù)學(xué)解題能力會有意想不到的提高。
(作者單位:太原市交通學(xué)校)