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数学
题目

函数 =(e)^(x^2-1) 的值域为 __

题目解答

答案

解析

考查要点:本题主要考查复合函数的值域求解,涉及指数函数和二次函数的性质。

解题核心思路:

  1. 分解函数结构:将函数拆解为外层指数函数 $e^t$ 和内层二次函数 $t = x^2 - 1$。
  2. 分析内层函数的值域:确定 $x^2 - 1$ 的取值范围。
  3. 结合指数函数单调性:利用指数函数 $e^t$ 的单调递增性,将内层函数的值域映射到外层函数,最终得到原函数的值域。

破题关键点:

  • 二次函数的最小值:$x^2 - 1$ 的最小值为 $-1$(当 $x = 0$ 时取得)。
  • 指数函数的单调性:$e^t$ 随 $t$ 增大而单调递增,因此当 $t$ 取最小值 $-1$ 时,$e^t$ 取得最小值 $\frac{1}{e}$。
  1. 分析内层函数 $t = x^2 - 1$ 的值域

    • $x^2 \geq 0$,因此 $x^2 - 1 \geq -1$。
    • 当 $x = 0$ 时,$t = -1$;当 $|x| \to +\infty$ 时,$t \to +\infty$。
    • 结论:$t \in [-1, +\infty)$。
  2. 分析外层函数 $y = e^t$ 的值域

    • 指数函数 $e^t$ 在 $t \in [-1, +\infty)$ 上单调递增。
    • 当 $t = -1$ 时,$y = e^{-1} = \frac{1}{e}$;当 $t \to +\infty$ 时,$y \to +\infty$。
    • 结论:$y \in \left[ \frac{1}{e}, +\infty \right)$。

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