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考点 09 函数的定义域与值域
【命题解读】
掌握常见函数的定义域以及值域,
【基础知识回顾】
1、常见函数的定义域:
(1)分式函数中分母不等于零.
(2)偶次根式函数被开方式大于或等于0.
(3)一次函数、二次函数的定义域为R.
(4)y=ax (a>0且a≠1),y=sin x,y=cos x,定义域均为R.
(5)y=tan x的定义域为.
(6)函数f(x)=xα的定义域为{x|x∈R且x≠0}.
2、求值域常用的方法:图像法;配方法;换元法;分离变量法;反解法;单调性法;基本不等式法,求
导;
4x2
y
1、(2020·枣庄市第三中学月考)函数 的定义域为( )
1log x
2
1 1
A.
0,2
B.
0,
2
2
,2
C.
2,2
D.
2,2
【答案】B
【解析】
4x2�0
要使函数有意义,则x0
,
1log x0
2
2剟x 2
x0
得 ,
1
x
2
1 1
0 x x�2
即 2或2 ,
1 1
0, ,2
即函数的定义域为 2 2 ,
故选:B.
2、函数的y=值域为( )
A. [0,+∞) B. [0,2]
C. [2,+∞) D. (2,+∞)
【答案】B
【解析】 设μ=-x2-6x-5,则原函数可化为:y=.
又∵μ=-x2-6x-5=-2+4≤4,∴0≤μ≤4,故∈,
∴函数y=的值域为.故选B.
3、函数y=f(x)的图象是如图所示的折线段OAB,其中A(1,2),B(3,0),函数g(x)=x·f(x),那么函数g(x)
的值域为( )
A.[0,2] B.
C. D.[0,4]
【答案】B
【解析】 由题图可知,直线OA的方程是y=2x;因为k ==-1,所以直线AB的方程为y=-(x-3)=
AB
-x+3.
所以f(x)=
所以g(x)=x·f(x)=
当0≤x≤1时,g(x)=2x2,此时函数g(x)的值域为[0,2];
当11,4x-3
,故可知所求的定义域为 。
考向一 求函数的定义域
3x2
f x lg3x1
例1、(2020·山东省东明县实验中学月考)函数 1x 的定义域是( )
1 1 1 1 1
, ,1 , ,
A. 3 B. 3 C. 3 3 D. 3
【答案】B【解析】
3x2
f x lg3x1
由函数 1x ,知
1x0
1
x1
3x10解之得:
3
故选:B
变式1、(2020届江苏省南通市海门中学高三上学期10月检测)函数 的定义域为
_____
【答案】
【解析】根据题意,由于函数 ,则使得原式有意义的x的取值范围满足4x-3>1,4x-3
,故可知所求的定义域为 。
变式2、若函数y=的定义域为R,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 ∵函数y=的定义域为R,
∴mx2+4mx+3≠0,
∴m=0或
即m=0或01).
【解析】(1)(方法1)(单调性法)由y==2-,结合函数的图像可知,函数在[3,5]上是单调递增函数,
∴y =,y =,故所求函数的值域是.
max min
(方法2)(反表示法)由y=,得x=.∵x∈[3,5],∴3≤≤5,解得≤y≤,即所求函数的值域是.
(2)(基本不等式法)令t=x-1,则x=t+1(t>0),
∴y===t+-2(t>0).∵t+≥2=2,当且仅当t=,即x=+1时,等号成立,故所求函数的值域为[2-
2,+∞).
变式1、(2019·深圳调研)函数y=|x+1|+|x-2|的值域为________.
(2)若函数f(x)=-+b(a>0)在上的值域为,则a=________,b=________.
(3)函数f(x)=的最大值为________.
【答案】(1)[3,+∞) (2)1 (3)2
【解析】 (1)图象法
函数y=
作出函数的图象如图所示.
根据图象可知,函数y=|x+1|+|x-2|的值域为[3,+∞).
(2)单调性法
∵f(x)=-+b(a>0)在上是增函数,
∴f(x) =f=,f(x) =f(2)=2.
min max
即解得a=1,b=.
(3)当x≥1时,函数f(x)=为减函数,所以f(x)在x=1处取得最大值,为f(1)=1;当x<1时,易知函数
f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,为f(0)=2.故函数f(x)的最大值为2.
变式2、函数f(x)=的值域为________________.
【答案】(-∞,-4]∪[4,+∞)
【解析】当x>0时,f(x)=x+≥4,当且仅当x=2时取等号;
当x<0时,-x+≥4,
即f(x)=x+≤-4,
当且仅当x=-2取等号,
所以函数f(x)的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞).
变式3、 (1)函数f(x)=x+2的最大值为________;
(2)函数y=x-的值域为________.
【答案】(1)2 (2)[-2,2]
【解析】 (1)设=t(t≥0),所以x=1-t2.所以y=f(x)=x+2=1-t2+2t=-t2+2t+1=-(t-1)2+2.所
以当t=1即x=0时,y =f(x) =2.
max max
(2)由4-x2≥0,得-2≤x≤2,
所以设x=2cos θ(θ∈[0,π]),
则y=2cos θ-=2cos θ-2sin θ
=2cos,
因为θ+∈,
所以cos∈,所以y∈[-2,2].
变式4、.(2015福建)若函数 ( 且 )的值域是 ,则实数 的取
值范围是 .
【答案】
【解析】因为 ,所以当 时, ;又函数 的值域为 ,
所以 ,解得 ,所以实数 的取值范围为 .
方法总结: 1. 求函数的值域方法比较灵活,常用方法有:
(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求值域;
(2)图像法:先作出函数的图像,再观察其最高点、最低点,得到值域;
(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值,
得出值域;
(4)导数法:先求导,然后求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,再用相应的方法求值域;
(5)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求1
f(x)=
1、(2014山东)函数 √ (log x) 2 −1的定义域为( )
2
1 1 1
(0, ) (0, )(2,+∞) (0, ][2,+∞)
A. 2 B.(2,+∞) C. 2 D. 2
【答案】C
【解析】 ,解得 .
1
2、(2012山东)函数 f(x) 4x2 的定义域为
ln(x1)
A.[2,0)(0,2] B.(1,0)(0,2] C.[2,2] D.(1,2]
【答案】B
x10,
【解析】∵ x11, 1 x0或0 x2. 故选B.
4x2 0,
3、.(2012课标,文16)设函数f(x)=的最大值为M,最小值为m,则M+m=____
【答案】2
【解析】 = ,设 = = ,则 是奇函数,∵ 最大值为
M,最小值为 ,∴ 的最大值为M-1,最小值为 -1,∴ , =2.
3、(2017浙江)若函数 在区间[0,1]上的最大值是 ,最小值是 ,则
A.与 有关,且与 有关 B.与 有关,但与 无关
C.与 无关,且与 无关 D.与 无关,但与 有关
【答案】B【解析】函数 的对称轴为 ,
①当 ,此时 , , ;
②当 ,此时 , , ;
③当 ,此时 , 或 , 或
.综上, 的值与 有关,与 无关.选B.
4、(2020北京11)函数 的定义域是__________.
【答案】
【解析】要使得函数 有意义,则 ,即 ,∴定义域为 .
5、(2015山东)已知函数 的定义域和值域都是 ,则 .
【答案】
【解析】当 时 ,无解;当 时 ,解得 , ,则
.
log x,x1
1
6、(2013北京)函数 f(x) 2 的值域为 .
2x,x1【答案】
【解析】当 时, ,当 时, ,∴值域为 .
7、(2020·山东师范大学附中高三月考)xR,
x
表示不超过 x 的最大整数.十八世纪,
y x
被
“数学王子”高斯采用,因此得名高斯函数,人们更习惯称之为“取整函数”.则下列命题中正确的是(
)
x1,0 x1 xx1
A. , B.xR,
x,yR xyx y y xxxR 0,1
C. , D.函数 的值域为
【答案】CD
【解析】
01,0 001
对于A, ,而 ,故A错误;
xx1 xx1
对于B,因为 ,所以 恒成立,故B错误;
x,yR 0 xx1 0 yy1 0 xx yy2
对于C, , , ,所以 ,
1 xx yy2 xy1x y xyx y
当 时, ,此时 ;
0 xx yy1 xyx y xyx y
当 时, ,此时 ,
x,yR
xyx y
所以 , ,故C正确;
0 xx1 y xxxR 0,1
对于D,根据定义可知, ,所以函数 的值域为 ,故D正确.
故选:CD.