摘 要:本文筆者選取了一道求無(wú)理函數(shù)值域的題目,展示了較為豐富的解法,對(duì)不同的解法進(jìn)行了一些闡述;與此同時(shí),通過(guò)一些類(lèi)題的解法賞析,橫向、縱向加深對(duì)解法的“普適性”認(rèn)知.
關(guān)鍵詞:數(shù)量積幾何意義;線性規(guī)劃;三角換元;構(gòu)造法;導(dǎo)數(shù)法;普適性
求已知函數(shù)值域的題目,是函數(shù)章節(jié)中的重要內(nèi)容之一. 值域問(wèn)題也常出現(xiàn)在解析幾何、三角、向量、不等式等綜合題中,我們必須引起高度重視. 求值域的方法也有很多,比如觀察法、換元法、分離常數(shù)法、反解法、判別式法、利用基本不等式、利用函數(shù)單調(diào)性等基本方法. 本文就一道無(wú)理函數(shù)值域的求解方法說(shuō)開(kāi),借此加深對(duì)通性通法的認(rèn)知.
引例 求函數(shù)y=4+3的值域.
方法1:用向量的數(shù)量積幾何意義求解,數(shù)量積的取值范圍即為函數(shù)的值域.
點(diǎn)評(píng):本法是由函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征聯(lián)想到向量的數(shù)量積的,從題干中抽出一定一動(dòng)的兩向量作數(shù)量積. 將兩個(gè)無(wú)理根式作為動(dòng)向量的橫、縱坐標(biāo),由于兩個(gè)無(wú)理根式的平方和是定值9,故動(dòng)向量的模為定值3,但動(dòng)向量與已知向量的夾角是變化的,所以?shī)A角范圍是關(guān)鍵,在從圖形中我們可以很直觀地得到夾角的取值范圍. 本法也反映了數(shù)形結(jié)合的思想,向量作為一種工具,在“數(shù)”與“形”之間架起了一座橋梁.
方法2:用線性規(guī)劃知識(shí)求解,目標(biāo)函數(shù)的取值范圍即為函數(shù)的值域.
(2)(3)的結(jié)論很顯然,而(4)相當(dāng)于將(1)關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)變化得來(lái),值域可由(1)得來(lái).
點(diǎn)評(píng):筆者用導(dǎo)數(shù)法來(lái)證明,彰顯了它的強(qiáng)大的工具功能,它是一個(gè)普適性很強(qiáng)的方法. 本結(jié)論也可以用方法4來(lái)證明,限于篇幅,不再累述,讀者有興趣可以試一試.