刘玉祥
求函数的值域问题通常具有较强的综合性,常见的命题形式是求某个函数在某个定义域内的值域.这类问题中的函数式的形式和结构多种多样,因此求其值域的方法也各不相同,常用的方法有配方法、换元法、基本不等式法、数形结合法、判别式法等.本文重点谈一谈下列三种求函数值域问题的方法.
一、换元法
所谓换元,是指将函数式中的某一部分用一个新元替换,从而改变函数式的结构、形式,以便从新的角度寻找解题的思路.面对结构比较复杂的函数式,如含有根式、绝对值、对数式、指数式等式子时,可将函数式中的一部分,如根号下的式子、绝对值内部的式子、指数式、对数式的真数等用一个新元替换,从而简化函数式,再根据新函数式的性质、图象,求得值域.
该函数中含有根式,于是将这个根式当作一个整体用新元t替换,通过换元,将复杂的函数式转化为关于t的二次函数式,再利用二次函数的单调性,就能求出函数的值域.
首先引入参数t,将其替换根号下的式子,通过换元,将问题转化为关于t的二次函数最值问题.运用换元法求函数的最值,关键是找到合适的式子进行换元,这就需要根据解题需求进行分析.
我们将函数式看作P(x,0)到点Ai(-3,4)、Bi(5,2)的距离之和,然后画出几何图形,将数形结合起来,通过作关于x轴的对称点,找到临界的情形,从而求得函数的最小值.将函数和几何图形巧妙结合在一起,利用图形的直观性可以准确快速地求出函数的值域,
三、利用一元二次方程的判別式
当遇到一元二次函数最值问题时,可将y看作参数,构造关于x的一元二次方程;再根据函数值存在,即方程有解,来建立关于判别式的关系式△≥0,得到关于y的不等式,解该不等式即可求得y的取值范围,即为原函数的值域.
首先将函数式变形为一元二次方程,便可根据方程有解,利用判别式建立关系式△≥0,即可求得y的取值范围,再根据函数的定义域进一步缩小函数的值域,
对于较为复杂的函数值域问题,同学们要学会将函数式进行合理的变形、转化,将问题转化为新元的函数问题、图形问题、方程问题来求解,这样有利于快速找到解题的突破口,不仅能拓宽解题的思路,还能提升解题的效率.
(作者单位:江苏省连云港市灌云县第一中学)