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高中数学四种方法求解函数y=(16x²+5)/(4x²+1)的值域

主要内容:本文通过常数分离法、反解法、判别式法和导数法,介绍求解分式函数y=(16x²+5)/(4x²+1)的值域的主要
主要内容:

本文通过常数分离法、反解法、判别式法和导数法,介绍求解分式函数y=(16x²+5)/(4x²+1)的值域的主要步骤。

思路一:常数分解法

∵y=(16x²+5)/(4x²+1),

∴y=[4(4x²+1)+1/1]/(4x²+1),

=4+1/1/(4x²+1).

又x²≥0,则:

4x²+1≥1,可知0<1/(4x²+1)≤1/1,

即:0<1/1/(4x²+1)≤1.

所以: 4<y=4+1/1/(4x²+1)≤5.

故函数的值域为(4,5]。

思路二:反解法

∵y=(16x²+5)/(4x²+1),

∴x²=(5-1y)/(4y-16)≥0,则不等式等同于:

(1y-5)(4y-16)≤0,且4y≠16,

解不等式得:4<y≤5,

故函数的值域为(4,5]。

思路三:判别式法

∵y=(16x²+5)/(4x²+1)

∴y(4x²+1)=(16x²+5),

(4y-16)x²+1y-5=0,看成x的二次方程,

判别式△=0-4(4y-16)(1y-5)≥0,即:

(4y-16)(1y-5)≤0,且4y-16≠0.

解得:4<y≤5,

故函数的值域为(4,5]。

思路四:导数法

∵y=(16x²+5)/(4x²+1)

∴y'=[32x(4x²+1)-8x(16x²+5)]/(4x²+1)²

=2x[16(4x²+1)-4(16x²+5)]/(4x²+1)²

=-2*4x/(4x²+1)².

令y'=0,则x=0,

当x>0时,y'<0;当x<0时,y'>0,

则当x=0时,函数y取到最大值,

ymax=y(0)=5.则:

ymin=lim(x→+∞)(16x²+5)/(4x²+1)

=4。

所以函数的值域为:(4,5]。