劉玉祥
求函數(shù)的值域問題通常具有較強的綜合性,常見的命題形式是求某個函數(shù)在某個定義域內(nèi)的值域.這類問題中的函數(shù)式的形式和結構多種多樣,因此求其值域的方法也各不相同,常用的方法有配方法、換元法、基本不等式法、數(shù)形結合法、判別式法等.本文重點談一談下列三種求函數(shù)值域問題的方法.
一、換元法
所謂換元,是指將函數(shù)式中的某一部分用一個新元替換,從而改變函數(shù)式的結構、形式,以便從新的角度尋找解題的思路.面對結構比較復雜的函數(shù)式,如含有根式、絕對值、對數(shù)式、指數(shù)式等式子時,可將函數(shù)式中的一部分,如根號下的式子、絕對值內(nèi)部的式子、指數(shù)式、對數(shù)式的真數(shù)等用一個新元替換,從而簡化函數(shù)式,再根據(jù)新函數(shù)式的性質(zhì)、圖象,求得值域.
該函數(shù)中含有根式,于是將這個根式當作一個整體用新元t替換,通過換元,將復雜的函數(shù)式轉(zhuǎn)化為關于t的二次函數(shù)式,再利用二次函數(shù)的單調(diào)性,就能求出函數(shù)的值域.
首先引入?yún)?shù)t,將其替換根號下的式子,通過換元,將問題轉(zhuǎn)化為關于t的二次函數(shù)最值問題.運用換元法求函數(shù)的最值,關鍵是找到合適的式子進行換元,這就需要根據(jù)解題需求進行分析.
我們將函數(shù)式看作P(x,0)到點Ai(-3,4)、Bi(5,2)的距離之和,然后畫出幾何圖形,將數(shù)形結合起來,通過作關于x軸的對稱點,找到臨界的情形,從而求得函數(shù)的最小值.將函數(shù)和幾何圖形巧妙結合在一起,利用圖形的直觀性可以準確快速地求出函數(shù)的值域,
三、利用一元二次方程的判別式
當遇到一元二次函數(shù)最值問題時,可將y看作參數(shù),構造關于x的一元二次方程;再根據(jù)函數(shù)值存在,即方程有解,來建立關于判別式的關系式△≥0,得到關于y的不等式,解該不等式即可求得y的取值范圍,即為原函數(shù)的值域.
首先將函數(shù)式變形為一元二次方程,便可根據(jù)方程有解,利用判別式建立關系式△≥0,即可求得y的取值范圍,再根據(jù)函數(shù)的定義域進一步縮小函數(shù)的值域,
對于較為復雜的函數(shù)值域問題,同學們要學會將函數(shù)式進行合理的變形、轉(zhuǎn)化,將問題轉(zhuǎn)化為新元的函數(shù)問題、圖形問題、方程問題來求解,這樣有利于快速找到解題的突破口,不僅能拓寬解題的思路,還能提升解題的效率.
(作者單位:江蘇省連云港市灌云縣第一中學)