范文一:求反函数----例题教学设计
求反函数例题教学设计
讲解例题时,要重点突出两点:
1. 求反函数分成两步:第一步是将函数看成方程, 从 =中解出 =() ; 第二步是将 =() 中的 、 互换,写成 =() 的形式 .
2.确定 =() 的定义域 . 它是 =的值域 .
(为了对以后进一步教学的便利 . 应注意渗透存在反函数的判断 . 但这点不作要求 .) 例 求下列函数的反函数:
(1)=5-4(∈ ) ; (2)=(∈ ,且 ≠1)
(3)=(≥0)
(1)分析:对于任意两个不同的 值:≠ ,由于 -=5-4-(5-4) = 5(-)≠0∴ ≠ ,即对于任意一个 都有唯一一个 与它对应 .
解:第一步:由 =5-4,解得 =,
∵ ∈ , (=5-4的值域 .)(∈ )
∴ 函数 =5-4(注意:要写出定义域 .) 的反函数是
=(∈ )(注意:要写出定义域 .)
(2)请同学们讨论一下,任意两个不同的 与 ,所对应的 值是否可能相同
(
-=
即 -≠0.)
解:第一步:由 =,解得 =
第二步:∵ =(∈ ,且 ≠1)的值域为 ∈ ,且 ≠0. ∴ 函数 =(∈ ,且 ≠1)的反函数是
=(∈ ,且 ≠0).
(3)请同学们课后分析,当 ≠ 时, ≠ .
解:由 =解得 =.
∵ ∈[0,+∞)
∴ 函数 =(≥0)的反函数是
(≥0)
今后写作业时,可按 (3)的解法格式写 .
范文二:求反函数练习
4 反函数·基础练习
(一) 选择题
1.函数y =-x 2(x≤0) 的反函数是
[ ]
A .y =-C .y =-
x (x≥0) -x (x≤0)
B .y =
-x (x≤0)
D .y =-|x|
2.函数y =-x(2+x)(x≥0) 的反函数的定义域是 A .[0,+∞) 1]
C .(0,1] D .(-∞,0]
3.函数y =
[ ]
B .[-∞,
x -2+1(x≥2) 的反函数是
[ ]
A .y =2-(x-1) 2(x≥2) B .y =2+(x-1) 2(x≥2) C .y =2-(x-1) 2(x≥1) D .y =2+(x-1) 2(x≥1)
4.下列各组函数中互为反函数的是
[ ]
A .y =B .y =
1x
x 和y =x 和y =
x
2
1
C .y =
3x +13x -1
2
和y =
3x +1x -1
(x≠1)
D .y =x (x≥1) 和y =x (x≥0)
5.如果y =f(x)的反函数是y =f -1(x),则下列命题中一定正确的是
[ ]
A .若y =f(x)在[1,2]上是增函数,则y =f -1(x)在[1,2]上也是增函数 B .若y =f(x)是奇函数,则y =f -1(x)也是奇函数
C .若y =f(x)是偶函数,则y =f -1(x)也是偶函数
D .若f(x)的图像与y 轴有交点,则f -1(x)的图像与y 轴也有交点 6.如果两个函数的图像关于直线y =x 对称,而其中一个函数是
y =-
x 1,那么另一个函数是
[ ]
A .y =x 2+1(x≤0) B .y =x 2+1(x≥1) C .y =x 2-1(x≤0) D .y =x 2-1(x≥1)
7.设点(a,b) 在函数y =f(x)的图像上,那么y =f -1(x)的图像上一定有点
[ ]
A .(a,f -1(a)) B .(f-1(b),b)
C .(f-1(a),a) f -1(b))
8.设函数y =f(x)的反函数是y =g(x),则函数y =f(-x) 的反函数是
[ ]
A .y =g(-x) B .y =-g(x)
C .y =-g(-x) D .y =-g -1(x)
9.若f(x-1) =x 2-2x +3(x≤1) ,则函数f -1(x)的草图是
[ ]
D .(b,
10.函数y =
1x
的反函数是g(x),则
[ ]
A .g(2)>g(-1) >g(-3) B .g(2)>g(-3) >g(-1) C .g(-1) >g(-3) >g(2) D .g(-3) >g(-1) >g(2) (二) 填空题 1.函数y =3+2.函数y =
12x +1
x +2的反函数是
.
(x>0) 与函数y =f(x)的图像关于直线y =x 对称,
解f(x)=________.
3.如果一次函数y =ax +3与y =4x -b 的图像关于直线y =x 对称,那a =________,b =________.
4.函数y =
9-x (-1g(-3) >g(-1) 而g(2)=>0,∴g(2)>g(-3) >g(-1) .故选
(B).
(二) 填空题
1.解:∵函数y =3+
x +2的值域y ≥3,其反函数y =x -6x +7(
2
x ≥3)
2.解:y =
12x +1
(x>0) 的值域y 0) . ??x
通过本例,使学生进一步掌握求反函数的方法,明确求解中三个步骤缺一不可.
解:(1) 由y = x 2-2x -3, 得y = (x -1) 2-4,
即 (x -1) 2 = y +4,
因为x ≤0,所以x -1=-y +4,所以原函数的反函数是
y =1-x +4 ( x≥-3) .
(2) 当x ≤0时,得x = y+1且y ≤-1;
当x >0时, 得x =
1
且y >-1, y +1
所以,原函数的反函数是:
x ≤-1, x >-1.
?x +1
?
y =?1
??x +1
例题讲解(反函数)
[例1]若函数f (x ) 与g (x)的图象关于直线y =x 对称,且f (x )=(x -1) 2(x ≤1) ,求g (x ).
选题意图:本题考查互为反函数的函数的图象间的对称关系. 解:f (x ) 与g (x ) 在定义域内互为反函数, f (x )=(x -1) 2(x ≤1) 的反函数是
y =1-x (x ≥0) , ∴g (x )=1-x (x ≥0).
说明:互为反函数的图象关于y =x 对称,反之亦然,也是判断两个函数互为反函数的方法之一,本是f (x ) 与g (x ) 互为反函数,要求g (x ), 只须求f (x ) 在限定区间上的反函数即可.
[例2]若点P (1,2) 在函数y=ax +b 的图象上,又在它的反函数的图象上,求a , b 的值. 选题意图:本题考查反函数的概念,反函数的图象与原函数图象的对称关系的应用.
解:由题意知P (1,2) 在其反函数的图象上,
根据互为反函数的函数图象关于y =x 对称的性质,
P′(2,1) 也在函数y =ax +b 的图象上,
??2=a +b
因此:?解得:a =-3,b =7.
??1=2a +b
说明:引导学生树立创造性思考问题的方式、方法,利用互为反函数的图象的对称关系. (1,2)在反函数图象上,则(2,1) 也在原函数图象上是解决该问题的关键所在,即f (2)=1,这是得到a , b 的另一个关系式的条件,这样两个条件两个未知数,就可解出a , b 的值.
x
[例3]已知函数f (x )=(1+) 2-2(x ≥-2) ,求方程
2
-1
f (x )=f (x ) 的解集.
选题意图:本题考查互为反函数的函数的图象关于y =x 对称的关系,灵活运
图2—8 用这一关系解决问题的能力.
x
分析:若先求出f -1(x )=2x +2-2(x ≥-2), 再解方程(1+) 2-2=2x +2-2,
2
整理得四次方程,求解有困难,但我们可以利用y =f (x ) 与y =f -1(x ) 的图象的关系
x
求解. 先画出y =f (x )=(1+) 2-2的图象,如图,因为y =f (x ) 的图象和y =f -1(x ) 的
2
图象关于直线y =x 对称,可立即画出y =f -1(x ) 的图象,由图象可见两图象恰有两
x 2?
y =(1+) -2?
个交点,且交点在y =x 上,因此,由方程组?联立即可解得. 2
??y =x
x 2
) -2(x ≥-2) 画出图象,如图,由于函数f (x ) 的反函2
数的图象与函数f (x ) 的图象关于y =x 对称,故可以画出其反函数图象(如图) ,
解:由函数f (x )=(1+
x 2?
?y =(1+) -2
由图可知两图象恰有两个交点且交点都在y =x 上. 因此,方程组?2
??y =x 的解即为f (x )=f -1(x ) 的解,于是解方程组得x =-2或x =2,从而方程f (x )=f -1(x )
的解集为{-2,2}.
说明:解决本题的关键是,根据互为反函数的图象关于y =x 对称,若两个函数有交点,则交点必在直线y =x 上,由此,将要解的两个较复杂的方程组转化为
x 2
直线y =x 与其中y =(1+) -2一个方程组的解的问题.
2
例题讲解(练习)
例1.函数f (x )=x -x 是否存在反函数?说明理由 点评:不存在,∵ f (0)=f (-1)=f (1)=0. 例2.求下列函数的反函数. (1) f (x )=
3
6x +5
x -1
(2) y =-x -1
(3) f (x )=x -2x +3,x ∈(1,+∞) (4)f (x )=1--x 2(-1≤x ≤0) 点评:(1) f
-1
2
(x )=
2
x +5
(x ∈R 且x ≠6) x -6
(2) f (x )=x +1 (x ≤0) (3) f (4) f
-1
-1
(x )=
(x )=-
x -2+1 (x >2)
-x -1 (0≤x ≤1)
2
-1
??x -1(x ≥1)例3.求函数y =?的反函数. ??--x (x <>
2
??x +1
点评:反函数为y =?2
??1-x
(x ≥0)
.
(x <>
例4.已知f (x )=
3x +2-1
,求f [f (x )]的值. x +1
?
点评:f ?f
??
-1
?2??2
??=,注意f (x ) 的定义域为{x |x ∈R 且x ≠-1},值域为{y |y 2?2????
∈R 且y ≠-3}.
例5.已知一次函数y =f (x ) 反函数仍是它自己,试求f (x ) 的表达式. 分析:设y =f (x )=ax +b (a ≠0) ,则f (x )=
-1
1
(x -b ) . a
?1=a ??a =-1?a =11?a
由(x -b )=ax +b 得?或? ??a b b ∈R b =0???-=b
??a
∴ f (x )=x 或f (x )=-x+b (b ∈R )
例6.若函数y =
ax +1
在其定义域内存在反函数. 4x +3
(1) 求a 的取值范围;(2) 求此函数的值域. 解:(1)方法一:原式可化为4xy +3y =ax +1,
(4y -a ) x =1-3y ,
a ax +1a
≠时, ,即
44x +344
解得a ≠时原函数有反函数.
3ax +1
方法二:要使y =在其定义域内存在反函数,则需此函数为非常数函数,
4x +3a 14ax +1即≠,所以a ≠时函数y =在其定义域内存在反函数.
3434x +3
当y ≠
(2) 由y =
ax +1-3y +1
解得x =. 4x +34y -a
ax +1-3x +1
的反函数为y =. 4x +34x -a -3x +1a ∵y =的定义域是{x |x ∈R 且x =}
44x -a
ax +1a 故y =的值域是{y |y ∈R 且y ≠}.
44x +3
∴y =
例7.设函数y =f (x ) 满足f (x -1)=x -2x +3(x ≤0) ,求f (x +1). 解:∵ x ≤0,则x -1≤-1.
∵ f (x -1)=(x -1) +2 (x ≤0) ∴ f (x )=x +2 (x ≤-1) .
由y =x +2 (x ≤1) 解得x =-y -2(y ≥3)
2
2
2
2
-1
∴ f 故f
-1
(x )=-
x -2 (x ≥3) . x -1 (x ≥2) .
-1
-1
-1
(x +1)=-
-1
点评:f (x +1)表示以x +1代替反函数f (x ) 中的x ,所以要先求f (x ) ,再以x +1代x ,不能把f (x +1)理解成求f (x +1)的反函数. 习 题
1.已知函数f (x )=x -1 (x ≤-2) ,那么f (4)=______________. 2.函数y =-x +x -1 (x ≤
2
2
-1
-1
1
) 的反函数是_________________. 2
2?1]?x -1,x ∈(0,
3.函数y =?2的反函数为__________________.
??x ,x ∈[-1,0)
4.函数y =5.已知y =x 2-2x +3 (x ≤1) 的反函数的定义域是_____________.
11
x +m 与y =nx -是互为反函数,则m =______和n =________. 23
答 案 1.-
2.y =
1--4x -3? ?
x ≤-3?2
4??3.y =???x +1,x ∈(-1,0],
??-x ,x ∈(0,
1]
4.2,+∞)
5.1
6
,2
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