一、定义域与值域
例1、已知函数 ,(1)若 的定义域为R,求实数a的取值范围;(2)若 的值域为R,求实数a的取值范围。 分析:定义域为R应转化为不等式恒成立问题;而值域为R应转化为函数的值域包含 ,即函数值取遍所有的正数。 解析:(1) 的定义域为 对任意 恒成立。当 时,不等式化为 ,显然不合题意;当 时, 恒成立 解得 。综上可得 时,函数 的定义域为R。 (2)令 ,则函数 , 的值域为 取遍一切正实数值 是 值域的子集。当 时,函数 ,值域为R;当 时, ,此时命题 解得 。综上可得当 时,函数 的值域为R。 二、值域与范围
例2、如果函数 的值域为 ,求实数m的取值范围。 分析: 的值恒为非负数是“范围”,而不是“值域”,只要自变量x在定义域内取一切值,所对应的 的每一个值都必须大于等于零,但 不一定必须取得大于等于零的一切数。而值域为 ,是指自变量x在定义域内取一切值时,所对应的函数值必须能且只能取到一切大于等于零的数。 解析: ,即 的值域为 。由题意,当 =0,即 或 时,函数 的值域为 。 若此题改为:如果函数 的值恒为非负数,求m的取值范围。 由 恒成立,得 ,解得 ,故此时实数m的取值范围是 。
三、定义域与有意义
例3、(1)函数 的定义域是 ,求a的取值范围。(2)函数 在 上有意义,求a的取值范围。 分析:一般地,给定函数的定义域,往往转化为解不等式问题,而给定函数在某区间上有意义,往往转化为恒成立问题。 解析:(1) 。当 时, 的解集为R,于是 的定义域应为R,而不是 ,故 不满足题意。当 时,  ,即 的定义域为 。又由题设知 的定义域为 ,得 ,解得 。综上可知,满足题意的a的取值范围是 。
(2) 。因 在 上单调递增, 在 上的最大值为 ,所以要使一切 都有 ,只要 便可,故a的取值范围为 ,即 。 四、有解与恒成立
例4、(1)若不等式 ,在 上恒成立,求实数k的取值范围。(2)若不等式 ,在 内有解,求k的取值范围。 分析:一般地, 有解 , 有解 ; 恒成立 , 恒成立 。 解析:(1)由 对 恒成立 。
记 ,由二次函数 在 上单调递增,得 ,所以 ,即 。 ∴ 时, 对 恒成立。 (2) 在 上有解 。 记 。
由 ,知函数 与 在 上都是减函数,所以 在 上是减函数。 ∴当 时, ;当 时, 。 ∴ 时原不等式在 上有解。
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