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一、定義域與值域
例1、已知函數(shù) ,(1)若 的定義域為R,求實數(shù)a的取值范圍;(2)若 的值域為R,求實數(shù)a的取值范圍。 分析:定義域為R應(yīng)轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問題;而值域為R應(yīng)轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域包含 ,即函數(shù)值取遍所有的正數(shù)。 解析:(1) 的定義域為 對任意 恒成立。當(dāng) 時,不等式化為 ,顯然不合題意;當(dāng) 時, 恒成立 解得 。綜上可得 時,函數(shù) 的定義域為R。 (2)令 ,則函數(shù) , 的值域為 取遍一切正實數(shù)值 是 值域的子集。當(dāng) 時,函數(shù) ,值域為R;當(dāng) 時, ,此時命題 解得 。綜上可得當(dāng) 時,函數(shù) 的值域為R。 二、值域與范圍
例2、如果函數(shù) 的值域為 ,求實數(shù)m的取值范圍。 分析: 的值恒為非負(fù)數(shù)是“范圍”,而不是“值域”,只要自變量x在定義域內(nèi)取一切值,所對應(yīng)的 的每一個值都必須大于等于零,但 不一定必須取得大于等于零的一切數(shù)。而值域為 ,是指自變量x在定義域內(nèi)取一切值時,所對應(yīng)的函數(shù)值必須能且只能取到一切大于等于零的數(shù)。 解析: ,即 的值域為 。由題意,當(dāng) =0,即 或 時,函數(shù) 的值域為 。 若此題改為:如果函數(shù) 的值恒為非負(fù)數(shù),求m的取值范圍。 由 恒成立,得 ,解得 ,故此時實數(shù)m的取值范圍是 。
三、定義域與有意義
例3、(1)函數(shù) 的定義域是 ,求a的取值范圍。(2)函數(shù) 在 上有意義,求a的取值范圍。 分析:一般地,給定函數(shù)的定義域,往往轉(zhuǎn)化為解不等式問題,而給定函數(shù)在某區(qū)間上有意義,往往轉(zhuǎn)化為恒成立問題。 解析:(1) 。當(dāng) 時, 的解集為R,于是 的定義域應(yīng)為R,而不是 ,故 不滿足題意。當(dāng) 時,  ,即 的定義域為 。又由題設(shè)知 的定義域為 ,得 ,解得 。綜上可知,滿足題意的a的取值范圍是 。
(2) 。因 在 上單調(diào)遞增, 在 上的最大值為 ,所以要使一切 都有 ,只要 便可,故a的取值范圍為 ,即 。 四、有解與恒成立
例4、(1)若不等式 ,在 上恒成立,求實數(shù)k的取值范圍。(2)若不等式 ,在 內(nèi)有解,求k的取值范圍。 分析:一般地, 有解 , 有解 ; 恒成立 , 恒成立 。 解析:(1)由 對 恒成立 。
記 ,由二次函數(shù) 在 上單調(diào)遞增,得 ,所以 ,即 。 ∴ 時, 對 恒成立。 (2) 在 上有解 。 記 。
由 ,知函數(shù) 與 在 上都是減函數(shù),所以 在 上是減函數(shù)。 ∴當(dāng) 時, ;當(dāng) 時, 。 ∴ 時原不等式在 上有解。
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