2019-2020年高三数学第一轮复习教案人教版(I)
【教学目标】1.让学生了解求函数值域(最值)常用的方法;
2.让学生了解各种方法的适用题型,并能灵活运用各种方法解函数的值域.
【教学重点】直接法、利用函数单调性求值域(最值)、数形结合法 【教学难点】判别式法和数形结合方法的使用
【例题设置】例1(强调定义域的重要性),其它例题主要指出各种方法适用的题型及
注意点.
【教学过程】
第一课时
〖例1〗已知函数f(x)?2?log3x(1?x?9),求函数g(x)?[f(x)]2?f(x2)的最值. 错解:令t?log3x?[0,2],则
g(x)?[f(x)]2?f(x2)?(2?log3x)2?(2?log3x2)?(2?t)2?2?2t?(t?3)2?3
∴当t?0时,g(x)min?6;当t?2时,g(x)max?g(x)|t?2?22.
错因分析:当t?2时,x?9,g(9)?[f(9)]2?f(81)无意义.产生错误的原因主要是忽略了定义域这个前提条件.
?1?x?9正解:由?,得g(x)的定义域为[1,3],t?log3x?[0,1],则 21?x?9?g(x)?[f(x)]2?f(x2)?(2?log3x)2?(2?log3x2)?(2?t)2?2?2t?(t?3)2?3
∴当t?0时,g(x)min?6;当t?1时,g(x)max?g(x)|t?2?13. ★点评:1.求函数的值域(最值)同样得在定义域上进行;
2.运用换元法解题时,一定要注意元的取值范围,这步较容易被忽略;
3.配方法是求“二次函数类”值域的基本方法,形如F(x)?af2(x)?bf(x)?c的函数的值域问题,均可用此法解决.该法常与换元法结合使用.
〖例2〗 求下列函数的值域:
2x?1?1⑴ y?x;
2?12x?1?12(2x?1)?11法一:(直接法)y?x ??2?xx2?12?12?1由2x?0,2x?1?1,0?1?1,故1?y?2,即原函数的值域为(1,2) 2x?1y?12x?1?1?0,法二:(逆求法)由y?x得2x?故1?y?2,即原函数的值域为(1,2) 2?y2?1★ 点评:1.对于一些简单的函数可直接利用直接法求解即可;
2.若原函数中有某一元素的范围易确定,则常用“逆求法”来求值域,即用y来表示该元素,通过该元素的范围来确定原函数的值域.
⑵ y?2x?41?x;
法一:(换元法)令t?1?x?0,则x?1?t2,故
y?2(1?t2)?4t??2t2?4t?2??2(t?1)2?4
当t?0时,ymax?2;当t???时,y???,无最小值 ∴原函数的值域为(??,2]
法二:由1?x?0得原函数的定义域为(??,1],易知函数y1?2x和y2??41?x在(??,1]都为增函数,故原函数在(??,1]也为增函数,故y?y|x?1?2
∴原函数的值域为(??,2]
★ 点评:求函数的解析应优先考虑直接法和判断函数的单调性.
⑶ y?x?1?x2;
解:由1?x2?0得原函数的定义域为[?1,1],设x?cos?,??[0,?],则
这里可能只有极少学生会考虑到限制
y?cos??|sin?|?cos??sin??2sin(??)
4∵0????,?????的范围,可结合
后面去绝对值,强调限制?的范围的必要性.
34?4????4,?1?sin(???4)?2 2∴?2?y?1,即原函数的值域为[?2,1]
样可以避免一些不必要的讨论,如本题中的|sin?|去绝对值. ⑷ y?★ 点评:用三角换元时,在不改变x的范围的前提下,应尽可能缩小?的范围,这
2x
x2?x?12x得yx2?(y?2)x?y?0……⑴,则该方程有解 2x?x?1① 当y?0时,方程⑴可化为?2x?0,方程有解,符合题意
解:由y?② 当y?0时,要使方程⑴有解,当且仅当??(y?2)2?4y2?0,解得?2?y?且y?0
综上所述,?2?y?2,322,即原函数的值域为[?2,]. 332x2?x?1⑸ y?(x?1)
x?1解:令t?x?1?0,则x?t?1,故
2(t?1)?(t?1)?12t?3t?21??2(t?)?3?2?2?3?7
ttt1当且仅当t?且t?0,即t?1时取等号
t另一方面,当t???时,y???,故原函数无最大值 y?∴原函数的值域为[7,??)
★ 点评:当函数的定义域为R时才比较适用判别法.
【课堂小结】
1.求函数的值域(最值)同样得在定义域上进行;
2.本节课我们复习了函数值域(最值)的几种较为常见的方法 ⑴ 直接法:一些简单的函数可利用该法求解;
221.思考:该题为什么不采用判别式法?
若用判别式法,则所方程
2x2?(y?1)x?1?y?0应是在(1,??)上有解,情况较为复杂
2.该法采用了换元法,这要比拼凑法和待定系数法更容易让学生接受.
⑵ 配方法:求“二次函数类”值域的基本方法,该法常与换元法结合使用;
⑶ 换元法:包括代数换元和三角换元,运用换元法解题时,一定要注意元的取值范
围.换元法很多时候可以很大程度的简化解题过程,如例2⑸;
⑷ 逆求法:若原函数中有某一元素的范围易确定,用y来表示该元素,通过该元素的范围来确定原函数的值域;
⑸ 不等式法:利用均值不等式求最值时,一定要注意“正、定、等”三个条件缺一
不可;
⑹ 判别式法:该法只有当定义域为R时才比较适用; ⑺ 利用函数的单调性(注意导数的应用);
具体解题中应优先考虑直接法或判断函数的单调性.
【教后反思】
第二课时
〖例3〗 求下列函数的值域 ⑴ y?|x?1|?(x?2)2 解:y?|x?1|?|x?2|表示数轴上点x到?1与2的距离之和,故y?3,即原函数的值域为[3,??). ⑵ y?|x?3|?|x?1|
解:y?|x?3|?|x?1|表示数轴上点x到3的距离与点x到?1的距离的差,故
?4?y?4,即原函数的值域为[?4,4].
⑶ y?x2?4?(x?1)2?9 解:y?(x?02)?(0?22)?x2(?2)两定点1?)表?(示0动3点)(x,0到
ymin?|AB|?26,当x??时,A(0,、2B)??(的距离之和,由图象分析知:1y???,故原函数的值域为[26,??).
★ 点评:利用函数的几何意义,是解决这类特殊函数的较为简便的方法.
〖例4〗 实数x,y满足(x?2)2?y2?3,求以下各式的最值: ⑴
yy; ⑵ x?y; ⑶ xx?1解:因实数x,y满足(x?2)2?y2?3,故圆(x?2)2?y2?3可看作点(x,y)的可行域.
y
,即y?kx,k表示目标函数中的斜率,由图可知?3?k?3,即x
yy()max?3,()min??3. xx⑵ 令m?x?y,即y??x?m,m表示目标函数中的纵截距.
⑴令k?由d?|2?m|2?3,解得m?2?6,故(x?y)min?2?6,(x?y)max?2?6.
⑶ 令k?由d?y,即y?k( x?1),目标函数过定点(?1,0),k表示目标函数中的斜率,x?1?3得k??|3t|t2?12y2y2,故( )max?,()min??2x?12x?12★点评:用线性归划的观点解决该类函数的关键在于抓住可行域,并弄清所求的东西在目标函数中表示什么.
1?sinx的值域.
2?cosxsinx?(?1)解:y?,表示动点P(cosx,sinx)与定点A(?2,?1)连线的斜率,而动点Pcosx?(?2)变式:求函数y?的轨迹为单位圆,由图象分析知:0?y?
【课堂小结】
在具体求某个函数的值域时,首先要仔细、认真观察题型特征,然后再选择恰当的方法,一般优先考虑直接法、函数单调法和均值不等式,然后才考虑用其它各种特殊方法.
【教后反思】
44,即原函数的值域为[0,]. 33
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