Область значений функции — это множество всех значений функции (переменной y), полученных при переборе всех значений переменной x из области определения. 1
Чтобы вычислить область значений функции, можно использовать графический метод или метод поиска минимума и максимума. 14
Графический метод подразумевает построение графика функции и изучение этого графика. 4 Чаще всего его используют для функций с простой зависимостью. 1 Алгоритм нахождения области значений функции по графику: 1
- Найти область определения функции. 1 Если выражение f(x) является дробным, область определения находится из условия неравенства нулю знаменателя. 1 Если выражение f(x) находится под квадратным корнем, область определения можно узнать из неравенства f(x)≥0. 1
- Построить график функции по точкам. 1
- Найти минимум функции. 1 Значение y_{min} будет являться нижней границей области значений. 1 Если минимум невозможно определить визуально, то есть функция не имеет минимума, границей будет -∞. 1
- Определить максимум функции. 1 Аналогично найти верхнюю границу области значений. 1 Если максимум не определяется, границей области значения является +∞. 1
- Записать область значений функции, при этом необходимо учесть точки разрыва, если они есть. 1
Метод поиска минимума и максимума основан на том, чтобы найти максимальное и минимальное значение, которые функция принимает на изучаемой области. 4
Алгоритм нахождения области значений функции по уравнению: 1
- Найти производную функции. 1
- Приравнять производную к нулю, найти корни уравнения f′(x)=0 и точки, в которых производная не существует — критические точки. 1
- Отметить корни, критические точки и границы заданного интервала на прямой и определить знаки производной на каждом получившемся промежутке. 1
- Найти минимумы и максимумы функции. 1 Если в некоторой точке x1 производная меняет знак с «+» на «-», то точка x1 — максимум, если с «-» на «+» — минимум. 1
- Подставить значения аргументов для минимума и максимума функции в выражение f(x), найти минимальное и максимальное значения функции. 1
- Записать область значений функции. 1
Область значений записывают в виде числового промежутка. 1 Границы, входящие в область, заключают в квадратные скобки, не входящие — в круглые. 1 Если область значений включает в себя несколько числовых промежутков, их объединяют знаком «U». 1