反函数。
基础概念。一、基础知识概述。
本周主要学习了反函数,了解反函数的概念及互为反函数的函数图象间的关系,掌握并会灵活应用互为反函数的函数图象间的关系.
二、重难点知识归纳。
1、反函数的概念:
1)只有自变量与其对应的函数值是一一对应的函数才存在反函数,反函数的对应法则是原函数对应法则的逆对应,反函数的定义域、值域分别是原函数的值域、定义域.
2)互为反函数的两个函数的图象关于直线对称,即点在的图象上,则点必在图象上.
3)互为反函数的两个函数具有相同的单调性.
2、反函数的性质:
1)是的反函数,则也是的反函数,即和互为反函数.
2)函数存在反函数的充要条件是函数是定义域到值域的一一映射.
3)函数和反函数的定义域,值域互换,即:
3、互为反函数的图象关系:
函数的图象和它的反函数的图象关于直线对称.
4、反函数与函数的其它性质的联系:
1)反函数与原函数:,.
注意:并不是反函数的反函数,而是与自身形成的复合函数,谨防出现的错误作法.
2)反函数与单调性:
如果函数有单调性,则反函数也有与一致的单调性,即在上为增函数,则在上为增函数;在上为减函数,则在上为减函数.
典型例题。例1、求下列函数的反函数:
解析:1)分析:求分段函数的反函数,也应分段来求,要注意分段后在所分区间内函数的值域.
设,则:当时,,∴又,∴,即.当时,,∴
2)分析:求无理函数的反函数,应先求函数的值域.
设,则因,∴.
3)分析:求二次分式函数的反函数,一要注意函数的值域,二要注意函数的定义域,即在开方求时注意的取值范围.,∵即.
点评:分段函数的反函数也是分段函数,一般是先分别求出各区间的反函数,再归纳.在求反函数的过程中,如果在反解时需要进行开方运算,特别要注意的取值范围,有时还要结合值域来考虑.
例2、已知函数,点在它的反函数的图象上.
1)求的反函数;
2)证明在其定义域上是减函数.
分析:先由题设条件求出参数的值后,再求反函数.
解析:1)∵在的反函数图象上,∴在函数的图象上,∴.∴,∴即.
由得:.
2)∵在上是增函数,故对、,当时,有.又在上是减函数,∴,即.
∴在上是减函数.
点评:当点在函数的图象上时,必在的反函数的图象上.另外,由于函数与其反函数具有相同的单调性,故可以先证在上是减函数,从而在上是减函数.
例3、判断函数是否存在反函数,若存在,求出.若不存在,说明理由.
分析:函数存在反函数的充要条件是确定函数的对应是一一对应.即对于值域中的一个值,方程有唯一的解,则函数存在反函数,否则,不存在反函数.
解析:设.∵,函数存在反函数.
由以上证明过程知.
点评:根据函数和反函数的概念可知,在定义域上的单调函数一定存在反函数.因此本题还可通过证明在上是单调函数来证明存在反函数.
例4、已知函数的图象过点,它的反函数的图象过点,求函数的解析式.
解析:的图象过点,与的图象关于直线对称,∴的图象过,又由已知也过点,∴,
说明:图象上点关于的对称点必在的图象上.
基础练习。一、选择题。
1、函数的反函数为,若,则、、、的值依次为( )
a b、-1
c d、-3、-1
2、若函数的反函数是,,,则等于( )
a. b. c. d.
3、已知函数的反函数是,则函数的定义域为( )
a. b. c. d.
4、已知函数的图象过点,则的反函数的图象过点( )
a. b. c. d.
5、设点既在函数的图象上,又在它的反函数的图象上,则( )
a., b.,
c., d.,
6、奇函数的反函数是,若,则的值是( )
a. b. c.0 d.无法确定。
7、若函数的图象只经过第。
一、四象限,那么函数的图象一定经过( )
a.第。一、二象限 b.第。
一、三象限 c.第。
二、三象限 d.第。
一、四象限。
8、对于的所有值,函数与其反函数的相应函数值间一定有( )
a. b. c. d.
9、若,则为( )
a. b.
c. d.
10、设函数,则函数的图象是( )
a. b.c. d.
2、填空题。
11、函数与函数的图象关于对称,则。
12、若函数在其定义域内存在反函数,则的取值范围是。
13、函数的反函数。
3、解答题。
14、已知.
1)求它的反函数;
2)若函数的图象关于对称,求的值;
3)若,求的值.
15、已知函数的图像为,函数的图像为,与关于直线对称,又的定义域为,对于任意、,且,试比较与的大小.
16、已知.
1)求的反函数的值域;
2)若点是的图象上的一点,求的值域.
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