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第4讲[必修1]函数的值域与最值
*; 理解函数的单调性、值域和最值的概念;掌握求函数的值域和最值的常用方法与变形手段.;1.函数y=3x(-1≤x≤3,且x∈Z)的值域是 .;3.函数f(x)=x2-2x(x∈[0,4])的最大值是 ,最小值是 .;5.已知x≥0,y≥0,且x+2y=1,则2x+3y2的最小值为 .;1.函数的值域与最值
(1)函数的值域是① 的集合,它是由定义域和对应法则共同确定的,所以求值域时应注意函数的② .
(2)函数的最值.
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:(ⅰ)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;(ⅱ)存在x0∈I,使得f(x0)=M,则称M是函数y=f(x)的③ .类似地可定义f(x)的最小值.;2.基本初等函数的值域
(1)一次函数y=kx+b(k≠0)的值域为④ .
(2)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的值域:
当a0时,值域为⑤ ;
当a0时,值域为⑥ .
(3)反比例函数y= (k≠0)的值域为⑦ .
(4)指数函数y=ax(a0且a≠1)的值域为⑧ .;(5)对数函数y=logax(a0且a≠1)的值域为⑨ .
(6)正、余弦函数y=sinx(x∈R)、y=cosx(x∈R)的值域为⑩ ;正切函数y=tanx(x≠kπ+ ,k∈Z)的值域为 .;9;3.求函数的值域(最值)常用的方法
(1)二次函数用配方法.
(2)单调性法.
(3)复合函数的值域由中间变量的范围确定.
此外还有换元法、数形结合法、基本不等式法等.
(4)导数法(选修内容).
4.若f(x)为闭区间[a,b]上的连续函数,则f(x)在[a,b]上一定有最大、最小值.; 已知函数y=f(x)的值域为集合D,函数y=f(x)的最大值、最小值分别为M、N,则M、N、D的关系是( ); 不妨设f(x)=3x(-1≤x≤3,且x∈Z),可知D={-3,0,3,6,9},M=9,N=-3,可知,A、B、C错误,选D.;题型二 函数值域的求法;1.函数的值域由定义域和对应法则一并确定,故应特别注意定义域对其值域的制约.
2.求值域的常用方法有:
1°观察法:一看定义域;二看函数性质;三列举.
2°函数单调性法(见例2).;3°转换法.
①转换为基本函数(或条件基本函数),
如y= 与y= 的关系,y= 与Ax2+Bx+C=0.
②转换为几何问题,数形结合.
③转换为三角函数问题,利用三角函数的有界性.
4°不等式法.
5°导数法.;求下列函数的值域:
(1) y=2x2-4x+1;
(2) y=log ;
(3) y= .; (1)因为t=x2-4x+1=(x-2)2-3≥-3,
所以2t≥2-3= ,所以该函数的值域为[ ,+∞).
(2)因为0t= ≤2,所以log t≥log 2=-1,
故该函数的值域为[-1,+∞).
(3)y= =1+ .
该函数定义域为{x|x≠0,x∈R},
所以-12x-10或2x-10,
从而y-1或y1,
所以该函数的值域为(-∞,-1)∪(1,+∞).; 已知函数f(x)=x2-4ax+2a+6(a∈R).
(1)若函数f(x)的最小值为0,求a的值;
(2)若函数f(x)≥0对任意x∈R都恒成立,求函数g(a)=2-a|a+3|的最小值.;(1)因为f(x)=(x-2a)2+2a+6-4a2,
且f(x)min=0,所以2a+6-4a2=0,
所以a=-1或a= .
(2)因为f(x)≥0,由△≤0知,2a2-a+3≤0,
解得- ≤a≤ -1.
所以g(a)=2-a|a+3|=2-a(a+3)=-a2-3a+2
-(a+ )2+ (a∈[- , -1]),
所以当a=-1时,g(a)min=4.;1.因为二次函数f(x)在R上连续,所以f(x)的最小值为0,即f(x)的值域为[0,+∞).
2.由于函数的最值不过是函数值域中的一个元
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