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〔关键词〕 反函数;定义域;值域;分段函数;复合函数
〔中图分类号〕 G633.62〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004—0463(2008)10(A)—0063—01
反函数的概念以及求反函数的方法是高中数学教学的重点和难点.那么,怎样才能掌握好它呢?本人根据多年的教学经验认为,学习反函数时需要弄清楚以下几个问题.
一、互为反函数的两个函数间的关系
二、函数y=f(x),y=f-1(x),x=f-1(y)之间的关系
三、求反函数的三个步骤
1. 反解:将y=f(x)看作方程,解出x=f-1(y);
2. 交换:将x=f-1(y)中的x与y互换位置,得出y=f-1(x);
3. 写出定义域:由y=f(x)的值域,确定y=f-1(x)的定义域.
四、注明原函数定义域时,反函数的求法
例1:求函数y=x2+2x-4(x>2)的反函数.
解析:由y=x2+2x-4=(x+1)2-5得(x+1)2=y+5.
∵ x>2,∴ x+1>3.
∴ x+1=,∴ x=-1.
故所求函数的反函数为y=-1(x>4).
五、未注明原函数定义域时,反函数的求法
例2:求函数y=log3 x的反函数.
解:由y=log3 x知其定义域为(0,+∞),值域为R.
∵ y=log3 x,∴ x=3y.故所求函数的反函数为y=3x.
注:当未注明原函数的定义域时,原函数的存在域即为其定义域.
六、分段函数的反函数的求法
例3:求函数y=x2-6(0≤x≤2)x2(-2≤x<0)的反函数.
解析:求分段函数的反函数,应先求出每一段上函数的反函数,再合成一个函数.分段函数的反函数也是一个分段函数.
函数y=x2-6(0≤x≤2)的值域为[-6,-2],解出x得x=.
∴函数y=x2-6(0≤x≤2)的反函数是y=(-6≤x≤-2).
又函数y=x2(-2≤x<0)的值域为(0,4],解出x,得x=-(0<y≤4),∴ y=x2(-2≤x<0)的反函数为y=-(0<x≤4).
故所求函数的反函数为y=(-6≤x≤-2),-(0 <x ≤4).
七、复合函数的反函数的求法
例4:已知f()=,求f-1().
解法1:令u=,则x=3u,∴ f(u)==,∴ f(x)==2+. ∵ f(x)≠2,∴ f-1(x)=(x≠2),∴ f-1()==(x≠6).
解法2:∵ f()==, ∴ f(x)==2+(f(x)≠2). ∴f-1(x)=(x≠2),
∴ f-1()==(x≠6).
八、抽象函数的反函数的求法
例5:已知函数y=f(x)的反函数为f-1(x),求函数y=2+3f(2+x)的反函数.
解析:由反函数的定义可知,函数y=f(x)的反函数就是从式子y=f(x)中解出x,即得到x=f-1(y).因此当f(x)中的“x”用某一个代数式t=Φ(x)代替后,则从y=f(Φ(x))中解出Φ(x),即得Φ(x)=f-1(y),由此可求出反函数.
∵函数y=f(x)的反函数为f-1(x). ∴由y=2+3f(2+x)得f(2+x)=,即2+x = f-1(),即x = f-1()-2.
故所求函数的反函数为y=f-1()-2.
〔中图分类号〕 G633.62〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004—0463(2008)10(A)—0063—01
反函数的概念以及求反函数的方法是高中数学教学的重点和难点.那么,怎样才能掌握好它呢?本人根据多年的教学经验认为,学习反函数时需要弄清楚以下几个问题.
一、互为反函数的两个函数间的关系
二、函数y=f(x),y=f-1(x),x=f-1(y)之间的关系
三、求反函数的三个步骤
1. 反解:将y=f(x)看作方程,解出x=f-1(y);
2. 交换:将x=f-1(y)中的x与y互换位置,得出y=f-1(x);
3. 写出定义域:由y=f(x)的值域,确定y=f-1(x)的定义域.
四、注明原函数定义域时,反函数的求法
例1:求函数y=x2+2x-4(x>2)的反函数.
解析:由y=x2+2x-4=(x+1)2-5得(x+1)2=y+5.
∵ x>2,∴ x+1>3.
∴ x+1=,∴ x=-1.
故所求函数的反函数为y=-1(x>4).
五、未注明原函数定义域时,反函数的求法
例2:求函数y=log3 x的反函数.
解:由y=log3 x知其定义域为(0,+∞),值域为R.
∵ y=log3 x,∴ x=3y.故所求函数的反函数为y=3x.
注:当未注明原函数的定义域时,原函数的存在域即为其定义域.
六、分段函数的反函数的求法
例3:求函数y=x2-6(0≤x≤2)x2(-2≤x<0)的反函数.
解析:求分段函数的反函数,应先求出每一段上函数的反函数,再合成一个函数.分段函数的反函数也是一个分段函数.
函数y=x2-6(0≤x≤2)的值域为[-6,-2],解出x得x=.
∴函数y=x2-6(0≤x≤2)的反函数是y=(-6≤x≤-2).
又函数y=x2(-2≤x<0)的值域为(0,4],解出x,得x=-(0<y≤4),∴ y=x2(-2≤x<0)的反函数为y=-(0<x≤4).
故所求函数的反函数为y=(-6≤x≤-2),-(0 <x ≤4).
七、复合函数的反函数的求法
例4:已知f()=,求f-1().
解法1:令u=,则x=3u,∴ f(u)==,∴ f(x)==2+. ∵ f(x)≠2,∴ f-1(x)=(x≠2),∴ f-1()==(x≠6).
解法2:∵ f()==, ∴ f(x)==2+(f(x)≠2). ∴f-1(x)=(x≠2),
∴ f-1()==(x≠6).
八、抽象函数的反函数的求法
例5:已知函数y=f(x)的反函数为f-1(x),求函数y=2+3f(2+x)的反函数.
解析:由反函数的定义可知,函数y=f(x)的反函数就是从式子y=f(x)中解出x,即得到x=f-1(y).因此当f(x)中的“x”用某一个代数式t=Φ(x)代替后,则从y=f(Φ(x))中解出Φ(x),即得Φ(x)=f-1(y),由此可求出反函数.
∵函数y=f(x)的反函数为f-1(x). ∴由y=2+3f(2+x)得f(2+x)=,即2+x = f-1(),即x = f-1()-2.
故所求函数的反函数为y=f-1()-2.