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定义域是函数三要素的重要组成部分,在解题时若能充分注意到函数的
定义域,就能使题目中隐含的条件明朗化,为解题的顺利进行扫除障碍,铺平道路.本文例析了定义域在解题中的应用,希望对同学们有所帮助.
一、求值域
例1 求f (x)=x-
1-2x的值域.
解:由1-2x≥0x≤
1 2,所以定义域为(-∞,
1 2],又当x∈(-∞, 1 2]时,
1-2x
为减函数,所以f (x)=x-
1-2x为增函数,f (x)≤f (
1 2)=
1 2,故所求值域为(-∞,1 2].
例2求y=1-x2+x的值域.
解:函数的定义域为[-1,1],设x=
cosα, α∈[0, π],则y= cosα+sin
α=2sin(α+π 4),
因为α+π 4 ∈[π 4,5π 4],所以y∈[-1,2].
二、求值
例3求
y=C38-x3x+C3x21+x的函数值.
解:由 21+x≥3x≥38-x≥09.5≤x≤10.5,又x∈Z,所以x=10,函数的定义域为{10},y=C2830+C3031=
C230+C131=466.
三、比较大小
例4比较两实数2x-1-x2
与lgsiny+xy的大小.
解:因为
2x-1-x2与lgsiny+xy
均为实数,所以
2x-1-x2≥0
lgsiny≥0
(x-1)2≤0
siny≥1
x=1
y=2kπ+π 2(k∈Z)
当x=1,y=2kπ+π 2时,
2x-1-x2=0,lgsiny+xy=1,所以
2x-1-x2<lgsiny+xy.
四、求参数的取值范围
例5已知
loga-1(2x-1)>loga-1(x-1),则a的取值范围是.
解:由
2x-1>0
x-1>0
x>1,因为2x-1>x-1,所以a-1>1a>2.即所求a的取值范围是
(2,+∞).
例6f (x)=loga(ax2-2x)是定义在[2,4]上的增函数,求a的取值范围.
解:由题设x=2时f (x)有意义,所以a
•22-22>0a>1,当a>1时,0<
1 a<1,u(x)=ax2-2x=a(x-
1 a)2-1 a在[2,4]上是增函数,又u(2)>0,所以a>1时,f (x)=loga(ax2-2x)在[2,4]上是增函数,故a>1.
评注:按常规应分a>1和01,从而回避了讨论,简化了解题程序.
例7(2012年全国高中数学联赛湖北省高一预赛试题).设
f (x)=loga(x-2a)+loga(x-3a),其中a>0且a≠1.若区间[a+3,a+4]
上f (x)≤1恒成立,求a的取值范围.
解:
由x-2a>0,x-3a>0x>3a.所以f (x)=loga[(x-2a)(x-3a)](x>3a),
若在区间[a+3,a+4]上f (x)≤1恒成立,则a+3>3aa<3 2.
设g(x)=(x-2a)(x-3a)(x>3a),则g(x)在[a+3,a+4]上单调递增,所以
在区间[a+3,a+4]上f (x)≤1恒成立
1 f (a+4)≤1
(1)或
0 f (a+3)≤1
(2)
由(1)
f (a+4)≤1g(a+4)=(4-a)(4-2a)≤a
13-41 4
≤a≤13+41 4,
又1 所以a∈.
由(2)
f (a+3)≤1g(a+3)=(3-a)(3-2a)≥aa≤
5-7 2或a≥
5+7 2,
又0
综上可知,a的取值范围是(0,1).
五、求参数值
例8若函数y=x2+(a+2)x+3,x∈[a,b]的图象关于直线x=1对称,求b的值.
解:因为函数y=x2+(a+2)x+3,x∈[a,b]的图象关于直线
x=1对称,所以
-a+2 2=1,
a+b 2=1
a=-4
b=6
,即所求值b=6.
[FL)]
[FQ(+60mm。178mm,X-W]
[CDF178mm]
[FL(K2]
评注:函数y=x2+(a+2)x+3,x∈[a,b]的图象关于直线
x=1对称的必要条件是:1为定义域[a,b]的中点.
六、解(证)不等式
例9 解不等式2sinx+4cosx-2
1 x-3-x-4<4.
解:由x-3≠0,x-4≥0x≥4.当x≥4时,
x-4≥0,
21 x-3>1,所以左边<
4+16-1<4,原不等式恒成立,故原不等式的解集为[4,+ ∞).
注:求解过程中应用了不等式 asinx+bcosx≤
a2+b2.
七、化简解析式,判断奇偶性
例10 判断函数f (x)=x4-x2
|x+3|-3的奇偶性.
解:由4-x2≥0及
|x+3|≠3-2≤x≤2且x≠0,所以函数定义域为[-2,0)∪(0,2],x+3>0,f (x)=
x4-x2
x+3-3=4-x2,
故f (x)=
4-x2
(x∈[-2,0)∪(0,2])为偶函数.
定义域,就能使题目中隐含的条件明朗化,为解题的顺利进行扫除障碍,铺平道路.本文例析了定义域在解题中的应用,希望对同学们有所帮助.
一、求值域
例1 求f (x)=x-
1-2x的值域.
解:由1-2x≥0x≤
1 2,所以定义域为(-∞,
1 2],又当x∈(-∞, 1 2]时,
1-2x
为减函数,所以f (x)=x-
1-2x为增函数,f (x)≤f (
1 2)=
1 2,故所求值域为(-∞,1 2].
例2求y=1-x2+x的值域.
解:函数的定义域为[-1,1],设x=
cosα, α∈[0, π],则y= cosα+sin
α=2sin(α+π 4),
因为α+π 4 ∈[π 4,5π 4],所以y∈[-1,2].
二、求值
例3求
y=C38-x3x+C3x21+x的函数值.
解:由 21+x≥3x≥38-x≥09.5≤x≤10.5,又x∈Z,所以x=10,函数的定义域为{10},y=C2830+C3031=
C230+C131=466.
三、比较大小
例4比较两实数2x-1-x2
与lgsiny+xy的大小.
解:因为
2x-1-x2与lgsiny+xy
均为实数,所以
2x-1-x2≥0
lgsiny≥0
(x-1)2≤0
siny≥1
x=1
y=2kπ+π 2(k∈Z)
当x=1,y=2kπ+π 2时,
2x-1-x2=0,lgsiny+xy=1,所以
2x-1-x2<lgsiny+xy.
四、求参数的取值范围
例5已知
loga-1(2x-1)>loga-1(x-1),则a的取值范围是.
解:由
2x-1>0
x-1>0
x>1,因为2x-1>x-1,所以a-1>1a>2.即所求a的取值范围是
(2,+∞).
例6f (x)=loga(ax2-2x)是定义在[2,4]上的增函数,求a的取值范围.
解:由题设x=2时f (x)有意义,所以a
•22-22>0a>1,当a>1时,0<
1 a<1,u(x)=ax2-2x=a(x-
1 a)2-1 a在[2,4]上是增函数,又u(2)>0,所以a>1时,f (x)=loga(ax2-2x)在[2,4]上是增函数,故a>1.
评注:按常规应分a>1和01,从而回避了讨论,简化了解题程序.
例7(2012年全国高中数学联赛湖北省高一预赛试题).设
f (x)=loga(x-2a)+loga(x-3a),其中a>0且a≠1.若区间[a+3,a+4]
上f (x)≤1恒成立,求a的取值范围.
解:
由x-2a>0,x-3a>0x>3a.所以f (x)=loga[(x-2a)(x-3a)](x>3a),
若在区间[a+3,a+4]上f (x)≤1恒成立,则a+3>3aa<3 2.
设g(x)=(x-2a)(x-3a)(x>3a),则g(x)在[a+3,a+4]上单调递增,所以
在区间[a+3,a+4]上f (x)≤1恒成立
1 f (a+4)≤1
(1)或
0 f (a+3)≤1
(2)
由(1)
f (a+4)≤1g(a+4)=(4-a)(4-2a)≤a
13-41 4
≤a≤13+41 4,
又1 所以a∈.
由(2)
f (a+3)≤1g(a+3)=(3-a)(3-2a)≥aa≤
5-7 2或a≥
5+7 2,
又0
综上可知,a的取值范围是(0,1).
五、求参数值
例8若函数y=x2+(a+2)x+3,x∈[a,b]的图象关于直线x=1对称,求b的值.
解:因为函数y=x2+(a+2)x+3,x∈[a,b]的图象关于直线
x=1对称,所以
-a+2 2=1,
a+b 2=1
a=-4
b=6
,即所求值b=6.
[FL)]
[FQ(+60mm。178mm,X-W]
[CDF178mm]
[FL(K2]
评注:函数y=x2+(a+2)x+3,x∈[a,b]的图象关于直线
x=1对称的必要条件是:1为定义域[a,b]的中点.
六、解(证)不等式
例9 解不等式2sinx+4cosx-2
1 x-3-x-4<4.
解:由x-3≠0,x-4≥0x≥4.当x≥4时,
x-4≥0,
21 x-3>1,所以左边<
4+16-1<4,原不等式恒成立,故原不等式的解集为[4,+ ∞).
注:求解过程中应用了不等式 asinx+bcosx≤
a2+b2.
七、化简解析式,判断奇偶性
例10 判断函数f (x)=x4-x2
|x+3|-3的奇偶性.
解:由4-x2≥0及
|x+3|≠3-2≤x≤2且x≠0,所以函数定义域为[-2,0)∪(0,2],x+3>0,f (x)=
x4-x2
x+3-3=4-x2,
故f (x)=
4-x2
(x∈[-2,0)∪(0,2])为偶函数.