函数的定义域和值域 适用学科 适用区域 知 识 点 教学目标 教学重点 教学难点 数学 新课标 1. 求函数定义域的常用方法 2. 求函数值域常用的方法 进一步掌握构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域; 定义域、值域的求法 定义域、值域的求法 适用年级 课时时长(分钟) 高一 60 1 / 30
教学过程
一、课堂导入
函数的三要素为:定义域,值域,对应法则。那么对于求函数的定义域及值域,我们一般都采用什么方法呢,本节课我们就一起来学习如何求解函数的定义域及值域
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二、复习预习
1、函数的概念及三要素 2、函数的表示方法
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三、知识讲解
考点1 常见基本初等函数的定义域
(1)分式函数中分母不等于零. (2)偶次根式函数被开方式大于或等于0. (3)一次函数、二次函数的定义域均为R.
(4)y=ax(a>0且a≠1),y=sin x,y=cos x,定义域均为R. (5)y=logax(a>0且a≠1)的定义域为(0,+∞). (6)y=tan x
π|的定义域为xx≠kπ+2,k∈Z.
(7)实际问题中的函数定义域,除了使函数的解析式有意义外,还要考虑实际问题对函数自变量的制约.
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考点2 基本初等函数的值域
(1)y=kx+b(k≠0)的值域是R.
(2)y=ax2+bx+c(a≠0)的值域是: 当a>0时,值域为4ac-b2
y|y≥4a; 当a<0
4ac-b2时,值域为
y|y≤
4a. (3)y=k
x(k≠0)的值域是{y|y≠0}. (4)y=ax(a>0且a≠1)的值域是{y|y>0}.(5)y=logax(a>0且a≠1)的值域是R. (6)y=sin x,y=cos x的值域是[-1,1].(7)y=tan x的值域是R.
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考点3 分段函数的定义域、值域与各段上的定义域、值域之间的关系 分段函数的定义域、值域为各段上的定义域、值域的并集
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三、例题精析 【例题1】
【题干】(1)(2012·江苏高考)函数f(x)=
1-2log6x的定义域为________.
(2)已知f(x)的定义域是[-2,4],求f(x2-3x)的定义域.
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【答案】(0,6 ]
1
【解析】(1)由1-2log6x≥0解得log6x≤2⇒0<x≤6,故所求定义域为(0,6 ]. (2)∵f(x)的定义域是[-2,4],
∴-2≤x2-3x≤4,由二次函数的图象可得,-1≤x≤1或2≤x≤4. ∴定义域为[-1,1]∪[2,4]
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【例题2】
【题干】求下列函数的值域.
(1)y=x2+2x,x∈[0,3]; (2)y=x2-x
x2-x+1;
(3)y=log3x+logx3-1.
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【解析】(1)(配方法)y=x2+2x=(x+1)2-1, ∵0≤x≤3,
∴1≤x+1≤4.∴1≤(x+1)2≤16. ∴0≤y≤15,
即函数y=x2+2x(x∈[0,3])的值域为[0,15]. (2)y=
x2-x+1-1x2-x+1
=1-
1
x2-x+1
,
∵x2-x+1=133
x-22+4≥4,
∴0<1
4
x2-x+1≤3
,
∴-1y<1,即值域为-13,13≤.
(3)y=log3x+1
log3
x-1,
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令log3x=t, 1
则y=t+t-1(t≠0), 当x>1时,t>0,y≥2
1t·t-1=1,
1
当且仅当t=t即log3x=1,x=3时,等号成立; 当01y=--t+-t-1≤-2-1=-3.
11
当且仅当-t=-t即log3x=-1,x=3时,等号成立. 综上所述,函数的值域是(-∞,-3]∪[1,+∞).
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【例题3】
【题干】若函数f(x)=
11
在区间[a,b]上的值域为3,1,则a+b=________.
x-1
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【答案】6
【解析】∵由题意知x-1>0,又x∈[a,b], ∴a>1.则f(x)=1
x-1在[a,b]上为减函数,
则f(a)=
1a-1
=1且f(b)=
1b-1
=13,
∴a=2,b=4,a+b=6.
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【例题4】
11
【题干】若函数f(x)的值域是2,3,则函数F(x)=f(x)+的值域是( )
A.12,5
C.
2,103
B.5
6,5 D.
103,3
fx14 / 30
【答案】 C
1
【解析】令t=f(x),则2≤t≤3.
11
易知函数g(t)=t+t在区间2,1上是减函数,在[1,3]上是增函数.
又因为g12=5
g(1)=2,g(3)=102,3. 可知函数F(x)=f(x)+
1
10fx
的值域为2,3.
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五、课堂运用 【基础】
1.已知a为实数,则下列函数中,定义域和值域都有可能是R的是( )
A.f(x)=x2+a C.f(x)=ax2+x+1
B.f(x)=ax2+1 D.f(x)=x2+ax+1
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解析:选C 当a=0时,f(x)=ax2+x+1=x+1为一次函数,其定义域和值域都是R.
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2.设M={x|-2≤x≤2},N={y|0≤y≤2},函数f(x)的定义域为M,值域为N,则f(x)的图象可以是( )
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解析:选A A中定义域是[-2,2],值域为[0,2];B中定义域为[-2,0],值域为[0,2];C不表示函数;D中的值域不是[0,2].
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3.函数y=2--x2+4x的值域是( ) A.[-2,2] C.[0,2]
B.[1,2] D.[-2,2 ]
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解析:选C ∵-x2+4x=-(x-2)2+4≤4,0≤-x2+4x≤2,-2≤--x2+4x≤0, 0≤2--x2+4x≤2,∴0≤y≤2.
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【巩固】
4.函数y=
1
的定义域是________.
6-x-x2
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解析:由函数解析式可知6-x-x2>0,即x2+x-6<0,故-323 / 305.(2013·厦门模拟)定义新运算“⊕”:当a≥b时,a⊕b=a;当a24 / 30
x-2,x∈[-2,1],
解析:由题意知,f(x)=3
x-2,x∈1,2].
当x∈[-2,1]时,f(x)∈[-4,-1];当x∈(1,2]时,f(x)∈(-1,6],故当x∈[-2,2]时,f(x)∈[-4,6].
答案:[-4,6] 25 / 30
【拔高】
6.下列函数中,与函数y=1
有相同定义域的是( ) x
A.f(x)=ln x C.f(x)=|x|
B.f(x)=1
x D.f(x)=ex
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解析:选A 当x>0时,
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有意义,因此函数y=的定义域为{x|x>0}. xx
对于A,函数f(x)=ln x的定义域为{x|x>0}; 1
对于B,函数f(x)=x的定义域为{x|x≠0,x∈R}; 对于C,函数f(x)=|x|的定义域为R; 对于D,函数f(x)=ex的定义域为R.
所以与函数y=1
x
有相同定义域的是f(x)=ln x.
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7.已知函数f(x)=x2+4ax+2a+6.
(1)若函数f(x)的值域为[0,+∞),求a的值;
(2)若函数f(x)的函数值均为非负数,求g(a)=2-a|a+3|的值域.
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解:(1)∵函数的值域为[0,+∞),∴Δ=16a2-4(2a+6)=0 3
⇒2a2-a-3=0⇒a=-1或a=2. (2)∵对一切x∈R函数值均为非负, 3
∴Δ=8(2a2-a-3)≤0⇒-1≤a≤2.∴a+3>0.
3173
∴g(a)=2-a|a+3|=-a2-3a+2=-a+22+4a∈-1,2.
3
∵二次函数g(a)在-1,2上单调递减,
193∴g2≤g(a)≤g(-1),即-≤g(a)≤4.
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∴g(a)的值域为-4,4.
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课程小结
1、求函数定义域应注意的问题
(1)如果没有特别说明,函数的定义域就是能使解析式有意义的所有实数x的集合. (2)不要对解析式进行化简变形,以免定义域变化.
(3)当一个函数由两个或两个以上代数式的和、差、积、商的形式构成时,定义域是使得各式子都有意义的公共部分的集合.
(4)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接. 2、妙求函数的值域
(1)当所给函数是分式的形式,且分子、分母是同次的,可考虑用分离常数法; (2)若与二次函数有关,可用配方法;
(3)若函数解析式中含有根式,可考虑用换元法或单调性法; (4)当函数解析式结构与基本不等式有关,可考虑用基本不等式求解; (5)分段函数宜分段求解;
(6)当函数的图象易画出时,还可借助于图象求解.
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