反函数性质的应用

发布 2022-09-22 21:36:28 阅读 2418

只有定义域和值域一一对应的函数才有反函数,反函数是由原函数派生出来的,它的定义域、对应法则、值域完全由原函数决定。因此利用这一关系可以将原函数的问题与反函数的问题相互转化,使问题容易解决。现在看一下反函数性质的应用。

利用反函数的定义求函数的值域例1:求函数y=的值域。

分析:这种函数可以利用分离常数法或反函数法求值域,下面利用反函数法来求解。解:由y=得y(2x+1)=x-1∴(2y-1)x=-y-1∴x=

x是自变量,是存在的,∴2y-1 0,∴ y 。

故函数y=的值域为:。

点评:形如y=的函数都可以用反函数法求它的值域。

原函数与反函数定义域、值域互换的应用。

例2:已知f(x)=4 -2,求f (0)。

分析:要求f(0),只需求f(x)=0时自变量x的值。解:

令f(x)=0,得4 -2 =0,∴2 (2 -2)=0,∴2 =2或2 =0(舍),∴x=1。故f (0)=1。

点评:反函数的函数值都可以转化为求与之对应的原函数的自变量之值,反之也成立。

原函数与反函数的图像关于直线y=x对称的应用例3:求函数y=(x (-1,+ 的图像与其反函数图像的交点。

分析:可以先求反函数,再联立方程组求解;也可以利用原函数与反函数的图像关于直线y=x对称求解,这里用后一种方法求解。只要原函数与反函数不是同一函数,它们的交点就在直线y=x上。

解:由得或。

原函数和反函数图像的交点为(0,0)和(1,1)。点评:利用利用原函数与反函数的图像关于直线y=x对称的性质,可以简化运算,提高准确率。

但要注意原函数与反函数不能是同一函数,它们的交点才在直线y=x上。

原函数与反函数的单调性相同的应用。

例4:已知f(x)=2 +1的反函数为f (x),求f (x)0的解集。

分析:因为f(x)=2 +1在r上为增函数,所以f (x)在r上也为增函数。又因为原函数与反函数定义域、值域互换,所以f (x)中的x的范围就是f(x)的范围。

解:由f(x)=2 +11得f (x)中的x1。又∵f (x)0且f(x)=2 +1在r上为增函数,∴f f(0),∴xf(0)=2。

故f (x)0的解集为:。

点评:利用原函数与反函数的单调性相同的性质,可以避免求反函数这一复杂的运算,从而减少了失误。⒌原函数与反函数的还原性即x及=x的应用例5:

函数f(x)= a、b、c是常数)的反函数是=,求a、b、c的值。

分析:本题可以利用=x,将反函数的条件转化为原函数的关系来应用,利用恒等找到关于a、b、c的方程组,即可求解。解:∵∴x

(3a+b)x-a+2b=(c+3) +2c-1)x∴∴

点评:上述解法利用了原函数与反函数的还原性,避免了求反函数,若求反函数,步骤非常烦琐,容易出现计算失误。

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