配方法是一種在求函式值域時常用的方法,特別是在處理二次函式時。以下是配方法求值域的步驟和注意事項:
配方:首先,將函式轉化為頂點式的形式,這樣便於觀察函式的極值和對稱性。
考慮定義域:在配方後,需要根據函式的定義域來確定值域。因為配方可能只考慮了函式的局部行為,而定義域限制了函式可以取值的範圍。
端點和極值:檢查函式在定義域的端點和極值處的取值,這些點通常對應於值域的端點。
二次項係數:如果二次項係數為正,函式開口向上,值域為[最小值, +∞);如果係數為負,函式開口向下,值域為(-∞, 最小值]。
例如,對於函式 \( y = \sqrt{-x^2 + x + 2} \),首先將根號內的表達式配方,得到 \( -(x - \frac{1}{2})^2 + \frac{9}{4} \)。由於平方項非負,所以 \( -(x - \frac{1}{2})^2 + \frac{9}{4} \geq 0 \),從而函式的定義域為 \( x \in [-1, 2] \)。進一步分析得到 \( 0 \leq \sqrt{-x^2 + x + 2} \leq \frac{3}{2} \),因此函式的值域是 \( [0, \frac{3}{2}] \)。
在使用配方法時,一定要注意函式的定義域對值域的制約作用,這是求函式值域時不可忽視的一個重要因素。