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函数值域是数学中的重要概念,指函数所有可能输出值的集合。求函数值域需要根据函数的具体形式和特点选择合适的方法。常用的方法包括直接观察法、配方法、判别式法、换元法、反函数法、单调性法、图象法、不等式法和导数法等。选择正确的方法是解决问题的关键。
配方法是求二次函数值域的重要方法。通过配方将函数转化为y等于a乘以x减h的平方加k的形式,可以清楚地看出函数的顶点坐标。例如函数y等于x平方减4x加5,配方后得到y等于括号x减2括号的平方加1,顶点为括号2逗号1括号。在定义域1到4上,最小值为1,最大值为5,所以值域为1到5。
判别式法主要用于求分式函数的值域。对于函数y等于x加1除以x减2,我们将其转化为关于x的方程,得到x乘以y减1等于2y加1。当y不等于1时,这个方程总有实数解,因此函数的值域是实数集去掉1。从图像上看,这是一个双曲线,有两条渐近线:竖直渐近线x等于2和水平渐近线y等于1。
换元法通过引入新变量来简化复杂函数的结构。对于函数y等于x加根号1减x,我们设t等于根号1减x,其中t大于等于0,x等于1减t的平方。代入原函数得到y等于1减t平方加t,配方后得到y等于负的t减二分之一的平方加四分之五。当t等于二分之一时,函数取得最大值四分之五,对应的x值为四分之三。
通过前面的学习,我们了解了求函数值域的多种方法。直接观察法适用于基本函数,配方法主要用于二次函数,判别式法适用于分式函数,换元法可以简化复杂函数结构。此外还有单调性法、图象法、不等式法和导数法等。在实际解题中,要根据函数的具体形式和特点选择最合适的方法,有时还需要多种方法结合使用。掌握这些方法对于解决函数值域问题非常重要。