判别式法求值域适用于什么类型的函数?请详细说谢谢
判别式法求值域适合,求分母二次三项式的判别式<0的分式结构的函数,分子可为一次,二次,也可为常数。
y=(ax+b)/(cx^2+dx+e),或y=(ax^2+bx+c)/(dx^2+ex+f),或y=a/(bx^2+cx+d)
因为分母的判别式小于0,则分母恒不为0,即定义域为R,
转化为关于X的二次方程,由定义域为全体实数R,故此方程有实数根。
则其判别式大于等于0,
解此不等式可得y的范围,注意二次项系数的分类讨论问题。
判别式法求值域使用判别式法求值域的前提
不考虑x的取值范围的,用判别式法的一般前提是分式的分母恒不为零,如y=(x+1)/(x²+x+2)等,分子分母不超过二次(但至少也得有一个是二次的,否则你用判别式法我看看),这个可以直接用
其实分母有可能等于零也是可以的,如y=(x+1)/(x²-x-2),当x=-1和2时分母为零,记得先化简约分就没事了
若分母有可能为零,且不能约分的,如y=1/(x²-x-2),直接用判别式法求的y的取值范围是 y≥0或者y≤-4/9 然后把 0 和 -4/9代入验证一下,去增根即可;
什么是“用判别式法求函数值域”啊?
1. 对于形如
这种分子、分母的最高次为2次的分式函数,可以将函数化为一个关于x的一元二次方程,将y看做一个常数。与此同时,分母≠0,可以得到x的取值范围。既然x有取值,表示 转化后的一元二次方程有解。
故此时可以利用求根公式中的判别式≥0,来确定y的范围。这种方法,就叫做 “用判别式求函数值域”。
2. 但是此种方法也存在限制,比如 当函数为分子、分母的最高次为2次的分式函数,但分子分母有公因式可约分时,此时不能用用判别式法做,应先约分,再用反函数法求其值域。
用判别式求值域的一般步骤 最好有例子
在函数y=f(x)中,根据定义,一定至少存在一对(x,y)使方程f(x)-y=0成立,二次方程f(x)-y=0有实数解对于分式函数y=f(x)=(ax^2+bx+c)/(x^2+mx+n):由于对任意一个实数y,它在函数f(x)的值域内的充要条件是关于x的方程y=(ax^2+bx+c)/(x^2+mx+n)有实数解,把“求f(x)的值域”这问题可转化为“已知x的方程y=(ax^2+bx+c)/(x^2+mx+n)有实数解,求y的取值范围”把x当成未知量,y当成常量,化成一元二次方程,让这个方程有根.先看二次项系数是否为零,再看不为零时只需看判别式大于等于零了.此时直接用判别式法是否有可能出问题,关键在于对这个方程取分母这一步是不是同解变形.这个问题进一步的等价转换是“已知x的方程y(x^2+mx+n)=ax^2+bx+c)到少有一个实数解使x^2+mx+n≠0,求y的取值范围”
注意事项 注意事项 注意事项 注意事项 注意事项 注意事项
用判别式法求函数的值域是求值域的一种重要的方法,但在用判别式法求值域时经常出错,因此在用判别式求值域时应注意以下几个问题:
一、要注意判别式存在的前提条件,同时对区间端点是否符合要求要进行检验
例:求函数的值域.
原式变形为 (*)
∵,∴,解得.
故所求函数的值域是
错因:把代入方程(*)显然无解,因此不在函数的值域内.事实上,时,方程(*)的二次项系数为0,显然不能用“”来判定其根的存在情况.
原式变形为 (*)
(1)当时,方程(*)无解;
(2)当时,∵,∴,解得.
综合(1)、(2)知此函数的值域为
二、注意函数式变形中自变量的取值范围的变化
例2:求函数的值域.
将函数式化为
(1)当时,代入上式得,∴,故属于值域;
(2)当时,,
综合(1)、(2)可得函数的值域为.
错因:解中函数式化为方程时产生了增根(与虽不在定义域内,但是方程的根),因此最后应该去掉与时方程中相应的值.所以正确答案为,且.
三、注意变形后函数值域的变化
例3:求函数的值域.
由已知得 ①,两边平方得 ②
整理得,由,解得.
故函数得值域为.
错因:从①式变形为②式是不可逆的,扩大了的取值范围.由函数得定义域为易知,因此函数得最小值不可能为.∵时,∴,故函数的值域应为.
四、注意变量代换中新、旧变量取值范围的一致性
例4:求函数的值域.
令,则,∴,由及得值域为.
错因:解法中忽视了新变元满足条件.∴设,
.故函数得值域为.
综上所述,在用判别式法求函数得值域时,由于变形过程中易出现不可逆得步骤,从而改变了函数得定义域或值域.因此,用判别式求函数值域时,变形过程必须等价,必须考虑原函数得定义域,判别式存在的前提,并注意检验区间端点是否符合要求.