求函数y=3−x2+2x+3的定义域、值域和单调区间.

zhou_dayong 1年前 已收到1个回答 举报

幽-泉 幼苗

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解题思路:根据题意,定义域的求解易知为(-∞,+∞),值域的求解通过换元法将3+2x-x2换成u,通过二次函数的知识求得u的范围为(-∞,4],再根据指数函数y=3u的单调性即可求解
利用复合函数的单调性的特点(根据同增异减口诀,先判断内层函数的单调性,再判断外层函数单调性,在同一定义域上,若两函数单调性相同,则此复合函数在此定义域上为增函数,反之则为减函数)判断出函数的单调区间,在根据定义:(就是定义域内的任意取x1,x2,且x1<x2,比较f(x1),f(x2)的大小,或f(x1)<f(x2)则是增函数;反之则为减函数)证明即可

根据题意,函数的定义域显然为(-∞,+∞).
令u=f(x)=3+2x-x2=4-(x-1)2≤4.
∴y=3u是u的增函数,
当x=1时,ymax=f(1)=81,而y=3−x2+2x+3>0.
∴0<3u≤34,即值域为(0,81].
(3)当x≤1时,u=f(x)为增函数,y=3u是u的增函数,
由x越大推出u越大,u越大推出y越大
即x越大y越大
∴即原函数单调增区间为(-∞,1];
其证明如下:
任取x1,x2∈(-∞,1]且令x1<x2

f(x1)
f(x2)=3−
x21+2 x1+3÷3−
x22+2x2+3 =3−
x21+2 x1 +3+
x22−2x2−3=3(
x22 −
x21) +2 (x1 −x2)=
3(
x22 −
x21) +2(x1 −x2)=3(x1−x2)(2−x1−x2)
∵x1<x2,x1,x2∈(-∞,1]
∴x1-x2<0,2-x1-x2>0
∴(x1-x2)(2-x1-x2)<0
∴3(x1−x2)(x1+x2+2)<1
∴f(x1)<f(x2
∴原函数单调增区间为(-∞,1]
当x>1时,u=f(x)为减函数,y=3u是u的增函数,
由x越大推出u越小,u越小推出y越小,
即x越大y越小
∴即原函数单调减区间为[1,+∞).
证明同上.

点评:
本题考点: 指数函数的定义、解析式、定义域和值域;指数函数的单调性与特殊点.

考点点评: 本题考查了以指数函数为依托,通过换元法进行求解函数值域,另外还有复合函数的单调性问题,属于基础题.

1年前

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