11
-,1?. 综上得-≤y<1.∴函数的值域为??3?3(2)方法一 (换元法):设13-4x=t,
13-t2
则t≥0,x=,
4
13-t2
于是f(x)=g(t)=2·-1-t
4
1111
=-t2-t+=-(t+1)2+6,
222显然函数g(t)在[0,+∞)上是单调递减函数,
11
所以g(t)≤g(0)=,
2
11-∞,?. 因此原函数的值域是?2??
13??
方法二 (单调性法):函数定义域是?x|x≤4?,
??当自变量x增大时,2x-1增大,13-4x减小, 所以2x-1-13-4x增大,
因此函数f(x)=2x-1-13-4x在其定义域上是一个单调递增函数, 13?1113
所以当x=时,函数取得最大值f??4?=2, 4
11-∞,?. 故原函数的值域是?2??题型四 求函数的解析式 11
x+?=x2+2,求f(x)的解析式; 例4 (1)已知f??x?x2?
(2)已知f??x+1?=lg x,求f(x)的解析式;
(3)已知f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式;
1?(4)已知f(x)满足2f(x)+f??x?=3x,求f(x)的解析式.
11
解 (1)令x+=t,则t2=x2+2+2≥4.
xx
1
∴t≥2或t≤-2且x2+2=t2-2,
x∴f(t)=t2-2,
即f(x)=x2-2 (x≥2或x≤-2).
22(2)令+1=t,由于x>0,∴t>1且x=,
xt-1
2
∴f(t)=lg ,
t-12
即f(x)=lg (x>1).
x-1(3)设f(x)=kx+b,
∴3f(x+1)-2f(x-1)=3[k(x+1)+b]-2[k(x-1)+b] =kx+5k+b=2x+17. ?k=2?k=2??∴?,即?. ??5k+b=17b=7??
∴f(x)=2x+7.
1??1?+f(x)=3. (4)∵2f(x)+f?=3x,∴2f?x??x?x1
∴f(x)=2x- (x≠0).
x探究提高 函数解析式的求法
(1)凑配法:由已知条件f(g(x))=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的表达式,然后以x替代g(x),便得f(x)的解析式;
(2)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数),可用待定系数法; (3)换元法:已知复合函数f(g(x))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围;
1?(4)方程思想:已知关于f(x)与f??x?或f(-x)的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).
(2011·武汉模拟)给出下列两个条件:
(1)f(x+1)=x+2x;
(2)f(x)为二次函数且f(0)=3,f(x+2)-f(x)=4x+2.试分别求出f(x)的解析式. 解 (1)令t=x+1,∴t≥1,x=(t-1)2. 则f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-1, ∴f(x)=x2-1 (x≥1).
(2)设f(x)=ax2+bx+c,又f(0)=c=3. ∴f(x)=ax2+bx+3,
∴f(x+2)-f(x)=a(x+2)2+b(x+2)+3-(ax2+bx+3)=4ax+4a+2b=4x+2. ???4a=4?a=1∴?,∴?,∴f(x)=x2-x+3. ?4a+2b=2?b=-1??
1.函数问题首先要考虑定义域
试题:(12分)已知f(x)=2+log3x,x∈[1,9],试求函数y=[f(x)]2+f(x2)的值域. 学生解答展示
审题视角 (1)f(x)的定义域;(2)y=[f(x)]2+f(x2)的定义域与f(x)的定义域不同;(3)如何求y=[f(x)]2+f(x2)的定义域. 规范解答
解 ∵f(x)=2+log3x的定义域为[1,9],
要使[f(x)]2+f(x2)有意义,必有1≤x≤9且1≤x2≤9, ∴1≤x≤3,[3分]
∴y=[f(x)]2+f(x2)的定义域为[1,3].[4分] 又y=(2+log3x)2+2+log3x2=(log3x+3)2-3.[6分] ∵x∈[1,3],∴log3x∈[0,1],[8分]
∴ymax=(1+3)2-3=13,ymin=(0+3)2-3=6.[10分] ∴函数y=[f(x)]2+f(x2)的值域为[6,13].[12分]
批阅笔记 (1)本题考查了函数的定义域、值域的概念及求法,是函数的重点知识. (2)本题易错原因是忽略对定义域的研究,致使函数y=[f(x)]2+f(x2)的讨论范围扩大. (3)解答有关函数的问题要规范,研究函数问题,首先研究其定义域,这是解答的规范,也是思维的规范.
方法与技巧
1.函数的定义域是函数的灵魂,它决定了函数的值域,并且它是研究函数性质的基础.因此,我们一定要树立函数定义域优先意识.
求函数的定义域关键在于列全限制条件和准确求解方程或不等式(组);对于含有字母参数的函数定义域,应注意对参数取值的讨论;对于实际问题的定义域一定要使实际问题有意义. 2.函数值域的几何意义是对应函数图象上点的纵坐标的变化范围.利用函数几何意义,数形结合可求某些函数的值域.
3.函数的值域与最值有密切关系,某些连续函数可借助函数的最值求值域,利用配方法、判别式法、基本不等式求值域时,一定注意等号是否成立,必要时注明“=”成立的条件. 失误与防范
1.求函数的值域,不但要重视对应关系的作用,而且还要特别注意定义域对值域的制约作用. 函数的值域常常化归为求函数的最值问题,要重视函数单调性在确定函数最值过程中的作用.特别要重视实际问题的最值的求法.
2.对于定义域、值域的应用问题,首先要用“定义域优先”的原则,同时结合不等式的性质.
课时规范训练
A组 专项基础训练题组
一、选择题
1.(2011·烟台模拟)函数y=
1
+lg(2x-1)的定义域是 ( ) 3x-2
2
,+∞? A.??3?
1
,+∞? B.??2?
2
,+∞? C.??3?
12?
D.??2,3?
答案 C
??3x-2>02解析 ?,得x>. 3?2x-1>0?
2.(2011·茂名模拟)已知函数f(x)=lg(x+3)的定义域为M,g(x)=等于
1
的定义域为N,则M∩N2-x
( )
A.{x|x>-3} B.{x|-3 D.{x|-3 答案 B 解析 M={x|x>-3},N={x|x<2}. ∴M∩N={x|-3 2 3.(2011·北京丰台模拟)已知f??1-x?1+x?? ?=1-x1+x2,则f(x)的解析式为 A.x1+x2 B.-2x 1+x2 C.2x1+x2 D.-x 1+x2 答案 C 解析 方法一 (特殊值法): 对于f??1-x?1+x??1-x2?= 1+x2,令x=0, 代入其中有f(1)=1,经检验只有选项C才满足f(1)=1. 方法二 (换元法): 令t=1-x1-1+x,由此得x=t1+t , 1-??1-t所以f(t)=?+t??21?=2t , 1+??1-t?1+t??? 21+t2从而f(x)的解析式为f(x)=2x 1+x2. 4.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 B.f(x)=ax2+1 C.f(x)=ax2+x+1 D.f(x)=x2+ax+1 答案 C 解析 当a=0时,f(x)=x+1为一次函数. 二、填空题 5.(2011·浙江五校联考)函数y=log2?4-x?的定义域是__________. 答案 (-∞,3] ( ) ( ) ???4-x>0?4-x>0?解析 由,即?,得x≤3. ?log2?4-x?≥0???4-x≥1 1?1 ,3,则函数F(x)=f(x)+的值域是________. 6.若函数y=f(x)的值域是??2?f?x? 102,? 答案 ?3?? 11 解析 F(x)=f(x)+≥2,当且仅当f(x)=, f?x?f?x?即f(x)=1时取等号. 115 又当f(x)=时,F(x)=+2=. 222 110 当f(x)=3时,F(x)=3+=. 33102,?. ∴F(x)的值域为?3?? 7.(2011·上海,文14)设g(x)是定义在R上,以1为周期的函数,若函数f(x)=x+g(x)在[0,1]上的值域为[-2,5],则f(x)在[0,3]上的值域为________. 答案 [-2,7] 解析 设x1∈[0,1],f(x1)=x1+g(x1)∈[-2,5]. ∵函数g(x)是以1为周期的函数, ∴当x2∈[1,2]时,f(x2)=f(x1+1)=x1+1+g(x1)∈[-1,6], 当x3∈[2,3]时,f(x3)=f(x1+2)=x1+2+g(x1)∈[0,7]. 综上可知,当x∈[0,3]时,f(x)∈[-2,7]. 8.若函数y=f(x)的定义域是[-1,1],则函数y=f(log2x)的定义域是__________. 1? 答案 ??2,2? 1 解析 由-1≤log2x≤1得log2≤log2x≤log22, 2 1 由y=log2x在(0,+∞)上递增,得≤x≤2. 2三、解答题 9.已知f(x)是二次函数,若f(0)=0,且f(x+1)=f(x)+x+1. (1)求函数f(x)的解析式; (2)求函数y=f(x2-2)的值域. 解 (1)设f(x)=ax2+bx+c,又f(0)=0, ∴c=0,即f(x)=ax2+bx. 又f(x+1)=f(x)+x+1. ∴a(x+1)2+b(x+1)=ax2+bx+x+1. ∴(2a+b)x+a+b=(b+1)x+1, 1a=?2a+b=b+12? ∴?,解得. 1?a+b=1? b=2 11 ∴f(x)=x2+x. 22 ? ??