三、复合函数的定义域、值域是疑点
【例3】 已知函数f(x)的值域是[2,5],求函数g(x)=
-f(x)的值域.
分析:可用换元法,令 =t,转化为关于t的二次函数求值域.
解:∵2≤f(x)≤5,
∴1≤f(x)-1≤4.
∴1≤ ≤2.
设 =t
(1≤t≤2),∴f(x)=t2+1.
∴g(x)=-t2+t-1=-(t- )2- .
∵1≤t≤2,而g(x)=-t2+t-1在[1,2]上为减函数,
∴-3≤g(x)≤-1.
归纳:本题是运用换元法、配方法,充分利用原自变量的取值,来确定新未知数的取值范围.
【类题演练3】 已知函数f(x)=x+
的定义域为(0,a]且a<b,求函数f(x)的值域.
解:令0<x1<x2≤a<b,
则x1-x2<0且x1x2<b2,
f(x1)-f(x2)=(x1-x2)( )>0,
∴f(x1)-f(x2)>0.
∴f(x1)>f(x2),则f(x)在(0,a]上是减函数.
∴当x=a时,f(x)的最小值为a+ .
∴f(x)≥a+ .
四、备用题
1.设函数f(x)=f( )lgx+1,则f(10)的值为
A.1
B.-1
C.10
D.
解析:x用10、
代换,得
消去f(
),得f(10)=1.故选A.
答案:A
归纳:此题是抽象函数求表达式,x用 代,两式联立即可求f(x)的表达式.
2.已知x1、x2是方程x2-(k-2)x+k2+3k+5=0(k∈R)的两个实数根,求x12+x22的最大值.
解:∵Δ=(k-2)2-4(k2+3k+5)≥0,
∴-4≤k≤- .x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=(k-2)2-2(k2+3k+5)=-k2-10k-6=-(k+5)2+19.
当k=-4时,(x12+x22)max=18.
归纳:注意方程有两个实根时k的条件和韦达定理的应用.
●解题方法归纳
1.根据给出函数解析式求定义域的基本题型:①y=f(x)(多项式)定义域R.
②y=
f(x)≠0.③y=
f(x)≥0.④y=[f(x)]0 f(x)≠0.⑤y=logφ(x)f(x)
⑥y=xα定义域需要讨论.⑦y=
f[φ(x)]复合函数等.常用办法是:(a)利用解不等式(组)、方程的方法求其定义域.(b)利用题设中的实际意义来规定自变量的取值.(c)利用反函数法求定义域,因为y=f(x)与y=f-1(x)定义域与值域互换,也谓“正难则反”的转化思想.(d)复合函数y=f[φ(x)],先由y=f(u)成立的条件定u的取值范围,再由u的取值范围来确定u=φ(x)中x的取值范围.含有参数函数定义域的求法,采用分类讨论法(对参数实施).
2.求函数值域的常用方法是:观察法、配方法、判别式法、单调性法、反函数法、不等式法、换元法、图象法等.在求函数值域时要根据问题的不同特点,综合而灵活地运用不同方法求之,注重以方法将题进行分类,如:y=
值域的求法是“Δ法”;又如y=x+
(x<0)值域的求法可采用“不等式法”等. |