函数值域及最值的求法⒈配方法利用二次函数的有关性质、图象作出分析,特别是求某一给定区间的最值与值域。此方法一般可解决形如y=a[f(x)]2+bf(x)+c(a≠0)的函数的值域与最值。例1、求函数y=x2-6x+2的值域。解法一: y=x2-6x+2=(x-3)2-7又 (x-3)2≥0∴(x-3)2-7≥-7∴函数的值域是[-7,+∞)#这里用到了配方法求函数的值域。解法二:二次函数y=x2-6x+2是对称轴为x=3,开口向上的抛物线,故当x=3时,函数有最小值f(3)=-7。∴函数的值域是[-7,+∞)这里运用了二次函数的图象和性质求值域。一般地,求一次、二次函数的值域与最值,还要考虑它们的定义域。例如,在例1中将题目改为:y=sin2x-6sinx+2,则函数的值域就不是[-7,+∞)了。因为当xR∈时,sinx[-1,1]∈,而sinx取不到3,则函数值取不到-7。解法一: y=sin2x-6sinx+2=(sinx-3)2-7(配方法)又 sinx[-1,1]∈,∴函数的值域是[-3,9]#解法二:令sinx=t,则y=t2-6t+2t[-1,1]∈它的图象是抛物线的一段(如图)∴函数的值域是[-3,9]#在此方法中用到了数形结合的方法。⒉反函数法由互为反函数的两个函数具有的性质,可以通过求反函数的定义域来确定已知函数的值域。例2、求函数y=的值域。用心爱心专心解:由于函数y=的映射是一一映射(证明略)故反函数存在,其反函数为y=(x≠)∴函数的值域为{y|y≠,且yR}∈#说明:由于本方法中所具有的某些局限性,一般说来,用此方法求值域只用于形如y=(c≠0)的函数,并且用此方法求函数的值域,也不是比较理想的方法(见方法5)。⒊判别式法一般地,求形如y=的有理分式函数的值域,可把原函数化成关于x的一元二次方程:f(y)x2+g(y)x+ψ(y)=0,根据方程的判别式Δ=g2(y)-4f(y)ψ(y)≥0求出y的取值范围,从而得出原函数的值域。但要注意几点:⑴在Δ≥0中,应考虑“=”能否成立;⑵由于在变形过程中涉及到去分母,故应考虑函数的定义域是否为R;f(y)≠0⑶,应验证f(y)=0的情况。否则用“判别式法”求出的值域与最值是不可靠的。例3、求函数y=的值域。解:视y为参数,解关于x的方程,得(y-2)x2+(y+3)x+(y-1)=0......(*) 原函数的定义域为R当y≠2时,方程(*)有解的充要条件为Δ=(y+3)2-4(y-2)(y-1)≥0解此不等式,得.又当y=2时,x=∴函数的值域是⒋换元法当题目的条件与结论看不出直接的联系(甚至相去甚远)时,为用心爱心专心了沟通已知与未知的联系,我们常常引进一个(或几个)新的量来代替原来的量,实行这种“变量代换”往往可以暴露已知与未知之间被表面形式掩盖着的实质,发现解题方向。换元法是一种重要的数学解题方法,掌握它的关键在于通过观察、联想,发现与构造出变换式(或新元换旧式、或新式换旧元、或新式换旧式)。在中学数学问题中,常见的基本换元形式有式代换、三角代换、点代换、参数代换。例4、求函数y=的最值。解:令=t(t≥0),则x=-2,从而y=≥0当t=0,即x=-2时,ymin=0当t>0时,y=(当且仅当t=时,上式等号成立)于是当x=()2-2=-时,ymax=#这里用到了式代换及均值不等式的方法。例5、求函数y=x+的值域。分析:注意到sin2θ+cos2θ=1,故此可令x=sinθ.解: 1-x2≥0,|x|≤1,∴设x=sinθ(θ∈),则y=sinθ+cosθ=sin(θ+) #这里用到了三角代换。⒌单调性法利用所学基本初等函数的单调性,再根据所给定义域来确定函数的值域与最值,在求函数的值域与最值中,是一种比较简捷、巧妙的方法。例6、求函数y=的值域。本题可用反函数法求解(见例2)。下面我们用单调性法来求解。解:用心爱心专心(此方法也叫做分离系数法)根据函数y=k/x的性质,可知上式中y≠1/3∴函数的值域为(-∞,1/3)(1/3,+∞)∪#例7、求函数y=(1/3)-x+2x+3的值域。解:令u=-x2+2x+3,则u(-∞,4]∈根据指数函数y=(1/3)u的单调性可知y[(1/3)∈4,+∞)∴函数的值域为[3-4,+∞)#⒍不等式法运用均值不等式可解决:如果n个正数的积(或和)为常数,则当且仅当这n个相等时,它们的和(或积)有最小(或最大)值。在此,由于篇幅有限,不再举例说明。可参看例4。⒎数形结合法数形结合是中学数学中的一种重要的数学思想方法。数是形的抽象概括,形是数的直观表现...