第二章函数2.3函数的值域第二课时题型4用不等式法求函数的值域1.求下列函数的值域:(1);(2).)21(12122xx--xxyx-x-ycos2sin1解:(1)因为x,所以x-0,所以,当且仅当x-=,即x=时等号成立.所以y≥,所以原函数的值域为[,+∞).121121)12(12122x-xx-x-xx--xxy,x-x-212121212121221-21)21-(221-2121-xxxx212121x-221212212(2)原函数可化为sinx-ycosx=1-2y,所以sin(x-φ)=1-2y(其中),所以sin(x-φ)=∈[-1,1],所以|1-2y|≤,所以3y2-4y≤0,所以0≤y≤,所以原函数的值域为[0,].21y221sin11cosyy,y2121yy-21y3434点评:对于求形如或(x>-或x<-)的值域,常用均值不等式求解,求解时注意“一正,二定,三相等”三个条件须同时成立.dexcbxaxy2cbxaxdexy2eded将上题(1)中条件“x”改为“x”呢?解:因为x,所以x-0,所以当且仅当,即x=时等号成立.拓展练习拓展练习2121,x-x-x-xx-x-xx--xxy21212121121121)12(12122,--x-x-x-x-22121)21(22121212121212121x-x-22-1所以y≤-,所以原函数的值域为(-∞,-].2122122.设a≠0为常数,函数f(x)=,已知当x∈[m,n](n>m>0)时,f(x)的值域也是[m,n],求a的取值范围.解:因为f(x)在(0,+∞)上是增函数,所以当n>m>0时,f(x)在[m,n]上是增函数.因为当x∈[m,n]时,f(x)∈[m,n],所以从而m,n是关于x的方程=x的两个不等正根.题型5有关值域的逆向思维问题,)()(nnfmmfx-a11x-a11由=x,得,所以解得0<a<,故a的取值范围是(0,).点评:解决函数的定义域与值域对应的问题,一般先根据函数的单调性,找到定义域与值域的端点值的对应关系,然后由此得出相应参数的方程(或不等式),再求解得出参数的取值或取值范围.x-a110112xa-x,anm-aΔ0104122121若函数f(x)=的最大值为4,最小值为-1,求实数a,b的值.解:设y=,去分母得yx2-ax+y-b=0,y=0显然在函数值域[-1,4]内;y≠0时,x∈R,所以Δ=a2-4y(y-b)≥0,即4y2-4by-a2≤0的解为-1≤y≤4.所以方程4y2-4by-a2=0的两根为-1,4,由韦达定理知,b=-1+4=3,-=-1×4,所以a=4,b=3或a=-4,b=3.拓展练习12xbax12xbax42a3.若不等式a≥-x-对一切x∈(0,]成立,求a的最小值.解:构造函数f(x)=-x-,x∈(0,],则f′(x)=-1+,当x∈(0,]时,y′>0,所以f(x)=-x-在(0,]上单调递增.因为x∈(0,],所以[f(x)]max=f()=-,又因为a≥f(x)a≥[f(x)]max=-,故a的最小值为-.题型6恒成立与存在性问题x1x1x121x212121212121252525点评:不等式的恒成立问题,可以构造函数,利用函数的最值问题来解决.求函数的最值的方法与求函数的值域的方法是类似的,此类题综合了函数、方程、不等式等知识,注意三者之间的相互转化与联系.(原创)关于x的不等式≤a在区间[1,2]上有解,求a的取值范围.解:构造函数f(x)=,x∈[1,2],则f′(x)=,当x∈[1,2]时,f′(x)<0,所以f(x)在区间[1,2]上是减函数.所以x∈[1,2]时,[f(x)]min=f(2)=-,因为≤a在区间[1,2]上有解,则a≥[f(x)]min=-.故a的取值范围是[-,+∞).拓展练习拓展练习x-x-1x-x-122)1)(1(11xx-xx-x-x-1252525如图,在边长为1的正三角形ABC中,P、Q、R分别为边BC、CA、AB上的点,且CQ=2BP,AR=3BP,求△PQR的面积S的取值范围.参考题参考题题型实际应用问题解:设BP=x,则S=S△ABC-S△BPR-S△PCQ-S△ARQ又0≤3x≤1,即0≤x≤,所以函数的定义域为[0,],所以当x=时,Smin=;当x=0时,Smax=.所以S的取值范围是[,]..x-x-xx-x-xxx-x-。]112)113(11[43)1611(4360sin)]21(3)1(2)31([214322313111322343223431.求函数值域的常用方法:配方法、判别式法、换元法、不等式法、有界性法、单调性法、图象法、反函数法、几何法等.2.已知函数的定义域或值域,求参数的值或取值范围,关键是要将题设条件转化为关于参数的方程(组)或不等式(组).3.对于求含参数的方程有实根的条件,若能分离参数,则可转化为函数的值域求解.点石成金点石成金4.恒成立问题:f(x)≥af(x)]min≥a;f(x)≤af(x)]max≤a.5.存在性问题:存在x,使f(x)≥af(x)]max≥a;存在x,使f(x)≤af(x)]min≤a.