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2023年12月24日发(作者:百度平台客服电话)
求已知函数的反函数的方法
一、求已知函数y=f(x)的反函数的步骤
求已知函数y=f(x)的反函数是我们在研究函数时经常会碰到的一类基本问题,其解题的过程一般可分为三步:第一步,求出原函数的值域D,得出反函数的定义域D;第二步,由y=f(x)解出x=f-1(y);第三步,将x,y互换,并标出x∈D得到所求反函数为y=f-1(x),x∈D.
二、求己知函致y=f(x)的反函数问题的解法示例
下面举例说明已知函数y=f(x)求其反函数y=f-1(x)的步骤.
解 第一步,求出y=f(x)的值域.
∵-1≤x<0,∴0<x2≤1,0≤1-x2<1,
即原函数的值域为D=(0,1].
第二步,由y=f(x)解出x=f-1(y).
x2=1-(1-y)2,又-1≤x<0.
例2 求函数y=f(x)=log0.5(x2-2x) (x∈(-∞,-1] )的反函数.
解 第一步,求出y=f(x)的值域.
∵x≤-1,∴t=x2-2x=(x-1)2-1≥3.
又y=log0.5t是t的减函数,
∴y≤log0.53,即原函数的值域为D=(-∞,log0.53].
第二步 由y=f(x)解出x=f-1(y).
∵y=log0.5(x2-2x).∴x2-2x=0.5y,即x2-2x-0.5y=0,
当a>1时,y=logat是t的增函数,得y≥0.即原函数的值域是D=[0,+∞);当0<a<1时,y=logat是t的减函数,得y≤0,即原函数的值域是D=(-∞,0].
①
②
三、几个需要注意的问题
1.不能忽略求原函数的值域这一步.
组成函数的两要素是定义域和对应法则,两个函数,若定义域不同,即使对应法则相同,也是不同的函数,原函数y=f(x)的值域是其反函数的定义域.因此,忽略求原函数的值域这一步,得出的结果将是不正确的.
x2-2x+3=y2,(x-1)2= y2-2.
∵x≤1,∴x-1≤0.
2.由y=f(x)解出x=f-1(y)时,必须注意原函数y=f(x)的定义域,否则x将不能由y唯一确定的.
例5 求函数y=x(4-x)+3(0≤x≤2)的反函数.
错解 当0≤x≤2时,
y=x(4-x)+3=-(x-2)2+7,故3≤y≤7.
又由y=-(x-2)2+7,得(x-2)2=7-y.
故所求的反函数为
剖析 一个函数若存在反函数,其反函数中因变量的取值必须由自变量的取值
有两个值与之对应.显然结果是错误的.问题在哪里呢?让我们反思上述解题过程,
3.分段函数的反函数必须分段求解.
解 这是一个分段函数,须分段求出其反函数的表达式,最后再合并写出结果来.
则y≠1,且xy=x+1,即(y-1)x=1.
从而y≠1且3xy=3x+1,即3(y-1)x=1.
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