反函数例题解析试题
2018高考复习数学第一轮 第21讲反函数(知识点、例题、讲解、练习、拓展、答案)
2018高考复习数学第一轮第21讲 反函数一、知识要点1、反函数的定义：一般地，对于函数()y f x =，设它的定义域为D ，值域为A ，如果对A 中任意一个值y ，在D 中总有唯一确定的x 值与它对应，使()y f x =，这样得到的x =()1fy -．在习惯上，自变量用x 表示，而函数用y 表示，所以把它改写为()1y f x -=()x A ∈2、求反函数的一般方法：（1）由()y f x =解出1()x f y -=；（2）将1()x f y -=中的,x y 互换位置，得1()y f x -=； （3）求()y f x =的值域得1()y f x -=的定义域3、图象：互为反函数的两个函数具有相同的单调性，它们的图象关于y x =对称4、反函数存在的条件：从定义域到值域上的一一映射确定的函数才有反函数；二、 例题精讲例1、 求下列函数的反函数（1）()()12log 111y x x =-+<；（2）)110y x =-≤≤答案：（1）()1112x y x R -⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭；（2）)01y x =≤≤例2、已知函数()21x f x x a +=+()x a ≠-且12a ≠，求反函数()1f x -，并当()f x 与()1f x -的图像重合时求a ．答案：2a =-例3、已知函数()2xf x a =+的反函数是()1y fx -=，设()1,P x a y +、()2,Q x y 、()32,R a y +是()1y f x -=图像上不同的三点．（1） 如果存在正实数x ，使得123,,y y y 依次成等差数列，试用x 表示实数a ； （2） 在（1）的条件下，如果实数x 是唯一的，试求实数a 的范围．答案：（1）)02a x x x =>≠且；（2）0a >或12a =-．例4、已知函数())0f x a =<，其反函数为()1f x -．（1）若点)1P-在反函数()1f x -的图像上，求a 的值；（2）求证：函数()f x 的图像与y x =的图像有且仅有一个公共点．答案：（1）1a =-；（2）提示：y y x⎧=⎪⎨=⎪⎩有且只有一解落在20,a ⎛⎤- ⎥⎝⎦内即可．例5、已知函数(()log 1a y x a =+>的反函数()1f x -．（1） 若()()111fx f --<，求x 的取值范围；（2） 判断()12f-与()121f -、()13f -与()131f -的大小关系，并加以证明；（3） 请你根据（2）归纳出一个更一般的结论，并给予证明． 答案：（1）1x <；（2）()12f ->()121f -，()13f ->()131f -；（3）()()()111,2f n nf n N n -->∈≥例6、已知函数()1y fx -=是()y f x =的反函数，定义：若对给定的实数()0a a ≠，函数()y f x a =+与()1y f x a -=+互为反函数，则称()y f x =满足“a 和性质”；若函数()y f ax =与()1y fax -=互为反函数，则称()y f x =满足“a 积性质”． （1） 判断函数()()210g x x x =+>是否满足“1和性质”，并说明理由；（2） 求所有满足“2和性质”的一次函数；（3） 设函数()()0y f x x =>对任何0a >，满足“a 积性质”，求()y f x =的表达式．答案：（1）不满足；（2）()y x b b R =-+∈；（3）()()0kf x k x=≠三、课堂练习1、函数()()2log 14f x x x =+≥的反函数()1f x -的定义域是 ．答案：[)3,+∞2、已知()f x 是定义在[]4,0-上的减函数，其图像端点为()4,1A -，()0,1B -，记()f x 的反函数是()1f x -，则()11f -的值是 ，()f x 的值域是 ． 答案：4-，[]1,1-3、若lg lg 0a b +=（其中1,1a b ≠≠），则函数()xf x a =与()xg x b =的图像关于对称． 答案：y 轴4、设函数()y f x =的反函数为()1y fx -=，且()21y f x =-的图像经过点1,12⎛⎫⎪⎝⎭，则()y f x =的反函数的图像必过点（ ） A 、1,12⎛⎫⎪⎝⎭B 、11,2⎛⎫⎪⎝⎭C 、()1,0D 、()0,1答案：C5、已知函数()f x 存在反函数()1f x -，若1y f x ⎛⎫=⎪⎝⎭过点()2,3，则函数11f x -⎛⎫ ⎪⎝⎭恒过点（ ） A 、()3,2B 、11,23⎛⎫⎪⎝⎭C 、11,32⎛⎫⎪⎝⎭D 、1,23⎛⎫ ⎪⎝⎭答案：C四、 课后作业 一、填空题1、函数()()1312f x x =-+的反函数()1f x -= ．答案：()()321x x R -+∈2、若直线1y ax =+与直线2y x b =-+关于直线y =x 对称，则a = ，b = ．答案：12-，23、已知函数()34log 2f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则方程()14f x -=的解为x = ． 答案：14、已知函数()()y f x x D =∈的值域为A ，其反函数()1y fx -=，则方程()0f x =有解x a =，且()()f x x x D >∈的充要条件是 ． 答案;()10fa -=且()()1f x x x A -<∈5、设()()12,01,0xa x f x f x x -⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩，若()f x x =有且只有两个实数根，则实数a 的取值范围是 ． 答案：[)2,46、若函数()xf x a k =+的图像经过点()1,7，又函数()14fx -+的图像经过点()0,0，则()f x 的解析式为 ． 答案：()43xf x =+二、选择题7、函数()223f x x ax =--在区间[]1,2上存在反函数的充要条件是（ ）A 、(],1a ∈-∞B 、[)2,a ∈+∞C 、[]1,2a ∈D 、(][),12,a ∈-∞+∞答案：D8、函数()()1ln1,1x y x x +=∈+∞-的反函数为（ ） A 、()1,0,1x xe y x e -=∈+∞+B 、()1,0,1x xe y x e +=∈+∞- C 、()1,0,1x xe y x e -=∈+∞+D 、()1,0,1x xe y x e +=∈+∞- 答案：B9、设函数()()()log 0,1a f x x b a a =+>≠的图像过点()2,1，其反函数的图像过点()2,8，则a b +等于（ ）A 、6B 、5C 、4D 、3答案：C三、解答题10、已知函数()lg 101xy =-．（1）求()y f x =的反函数()1y f x -=；（2）若方程()()12fx f x λ-=+总有实根，求实数λ的取值范围．答案：（1）()()()1lg 101xf x x R -=+∈；（2）()lg 2λ≥11、给定实数a （0a ≠且1a ≠），设函数11x y ax -=-（x R ∈且1x a≠），求证： （1）经过这个函数图像上任意两个不同的点的直线不平行于x 轴；（2）这个函数图像关于直线y x =成轴对称图形；（3）你能否再给出一些函数，其图像关于直线y x =成轴对称图形？ 答案：（1）提示：证明斜率不为0即可；（2）提示：证明其反函数为其自身；（3）())2,,0,0,01ax by x y x b y bc a c y x cx a+==-+=+≠≠=≤≤-等．12、为研究“原函数图像与其反函数图像的交点是否在直线y x =上”这个课题，我们可以分三步进行研究：（1）首先选取如下函数：21y x =+，21xy x =+，y = 求出以上函数图像与其反函数图像的交点坐标：21y x =+与其反函数12x y -=的交点坐标为()1,1--， 21x y x =+与其反函数2x y x=-的交点坐标为()()0,0,1,1,y =()210y x x =-≤的交点坐标为⎝⎭，()1,0-，()0,1-；（2）观察分析上述结果得到研究结论；（3）对得到的结论进行证明． 现在请你完成（2）和（3） 答案：（2）原函数图像与其反函数图像的交点不一定在直线y x =上； （3）提示：反证法．。
反函数
2.由 y=f(x) 解出 x=f-1(y) (即用 y 表示 x); 3.交换 x=f-1(y) 中的字母 x, y, 得 f(x) 反函数的表达式 y=f-1(x), 4. 标出 y=f-1(x) 中 x 的取值范围.
x-1 a · 2 7.已知 f(x)= 1+2x (aR) 是 R 上的奇函数. (1)求 a 的值; (2)求 f(x) 的反函数 f-1(x); (3)对任意给定的 k>0, 解不等式: x. f-1(x)>log21+ k 解: (1) 由已知 f(0)=0, 解得 a=1; x-1 2 (2) 当 a=1 时, f(x)=2x+1 (xR), 设 y=f(x), 则 2xy+y=2x-1, 1+y x x ∴ 2 (1-y)=1+y (y1), ∴ 2 = 1-y , 1+y x 2 (-1, 1), ∴x=log2 1-y , 又∵ 2x-1 =1- 2x +1 2 +1 +x (-1<x<1). ∴ f-1(x)=log2 1 1- x 1+x > 1+x , 1+ x (3) 由不等式 f-1(x)>log2 k , 得 1-x k -1<x<1. x>1-k, ∴ -1<x<1. 又 k>0, ∴ 当 0<k<2 时, 1-k<x<1, 原不等式的解集为 (1-k, 1); ∴ 当 k≥2 时, -1<x<1, 原不等式的解集为 (-1, 1).
例4 解答下列关于反函数的问题: 3x+2 (1)已知函数 f(x) = x+a 的图像关于直线 y=x 对称, 求实数 a 的值; (2)求函数 y= 1-x 与它的反函数图像的交点坐标.
反函数求导-例题
反函数的求导法则是：反函数的导数是原函数导数的倒数。
例题：求y=arcsinx的导函数。
首先，函数y=arcsinx的反函数为x=siny，所以：y‘=1/sin’y=1/cosy
因为x=siny，所以cosy=√1-x2
所以y‘=1/√1-x2。
同理可以求其他几个反三角函数的导数。
所以以后在求涉及到反函数的导数时，先将反函数求出来，只是这里的反函数是以x为因变量，y为自变量，这个要和我们平时的区分开。
最后将y想法设法换成x即可。
扩展资料：
一般地，设函数y=f(x)(x∈A)的值域是C，根据这个函数中x,y 的关系，用y把x表示出，得到x= g(y). 若对于y在C反函数中的任何一个值，通过x= g(y)，x在A中都有唯一的
值和它对应，那么，x= g(y)就表示y是自变量，x是因变量是y的函数，这样的函数x= g(y)(y ∈C)叫做函数y=f(x)(x∈A)的反函数，记作y=f^(-1) (x) 反函数y=f^(-1) (x)的定义域、值域分别是函数y=f(x)的值域、定义域。
反函数练习题
反函数练习题反函数是数学中的一个重要概念，它与函数之间的关系密切相关。
在本文中，我们将通过一些练习题来加深对反函数的理解和运用。
题目一：求反函数已知函数f(x) = 2x - 3，求其反函数f^{-1}(x)。
解析：为求反函数f^{-1}(x)，我们先将f(x)写成关于x的等式y = 2x - 3。
接下来，我们将x和y交换位置，得到x = 2y - 3。
接下来，解出y，即可得到反函数f^{-1}(x)。
将x = 2y - 3两边加3，得到x + 3 = 2y。
再将等式两边同时除以2，得到(y = (x + 3)/2)。
所以，反函数f^{-1}(x) = (x + 3)/2。
题目二：验证反函数已知函数f(x) = 4x - 5，求其反函数f^{-1}(x)并验证是否为反函数。
解析：首先，我们仍然将f(x)写成关于x的等式y = 4x - 5。
然后，将x和y交换位置，得到x = 4y - 5。
再次解出y，即可得到反函数f^{-1}(x)。
将x = 4y - 5两边加5，得到x + 5 = 4y。
再将等式两边同时除以4，得到((x + 5)/4 = y)。
所以，反函数f^{-1}(x) = (x + 5)/4。
为了验证f^{-1}(x)是否为f(x)的反函数，我们需要计算复合函数f(f^{-1}(x))和f^{-1}(f(x))，并判断它们是否等于x。
首先，计算f(f^{-1}(x)) = f((x + 5)/4)。
将(x + 5)/4代入f(x)的表达式中，得到f(f^{-1}(x)) = 4((x + 5)/4) - 5 = x - 1。
我们可以看到，f(f^{-1}(x))得到了x。
接下来，计算f^{-1}(f(x)) = f^{-1}(4x - 5)。
将4x - 5代入f^{-1}(x)的表达式中，得到f^{-1}(f(x)) = ((4x - 5) + 5)/4 = x。
我们可以看到，f^{-1}(f(x))也得到了x。
反函数
例2 设函数 f(x)=1- 1-x2 (-1≤x≤0), 则函数 y=f-1(x)的图像可 能是 ( B )
y
1 -1
y
1
y
1
y
1
o
x
o
-1
x
o
1
x
o
-1
x
(A)
(B)
(C)
(D)
例3 求下列函数的反函数:
2+ x (1) y= (0≤x<1); 3- x
(2) y=x|x-2|+4x.
3 (1) y =( 3x-2 )2( 2 ≤x< ). 3 2 x+1 (2) y = x+1 -1 (x≥8), 3- 9-x (x<8).
一、定义
设函数 y=f(x) 定义域为 A, 值域为 C. 如果从式子 y=f(x) 解 得 x=(y), 且对于 y 在 C 中的任何一个值, x 在 A 中都有唯一 确定的值和它对应, 那么式子 x=(y) 就表示 x 是变量 y 的函数, 把 x=(y) 叫做函数 y=f(x) 的反函数, 记作: x=(y)=f-1(y). x=f-1(y) 一般改写成 y=f-1(x), 其定义域为 C, 值域为 A.
例4 解答下列关于反函数的问题: 3x+2 (1)已知函数 f(x) = x+a 的图像关于直线 y=x 对称, 求实数 a 的值; (2)求函数 y= 1-x 与它的反函数图像的交点坐标.
x 2 -1( 1 ) 的值. 例5 已知 f(x)= , x ∈ R, 求 f 3 1+2x
答案
4.(1)a=-3; (2)( 5-1 , 2 5. f-1( 1 3 )= -1. 5-1 ); (1, 0); (0, 1). 2
高中数学三角函数求反函数的步骤解析
高中数学三角函数求反函数的步骤解析在高中数学中，三角函数是一个重要的概念，它们在几何和代数中都有广泛的应用。
而求三角函数的反函数，也是我们需要掌握的重要技巧之一。
本文将详细介绍高中数学中求三角函数反函数的步骤，并通过具体的题目进行解析，帮助高中学生和他们的父母更好地理解和掌握这一知识点。
一、什么是反函数在介绍求三角函数的反函数之前，我们先来了解一下什么是反函数。
反函数是指若函数f(x)的定义域和值域互换，则得到的新函数g(x)称为f(x)的反函数。
反函数的求解可以帮助我们从已知的函数值反推出对应的自变量值。
二、求三角函数的反函数的步骤求三角函数的反函数的步骤可以总结为以下几个关键步骤：1. 将给定的三角函数表达式中的自变量x和函数值y互换，得到一个新的方程；2. 解新方程，得到关于y的表达式，即反函数的表达式；3. 将反函数的表达式中的y换成x，即可得到反函数的最终表达式。
下面我们通过具体的题目来详细解析这一步骤。
例题1：已知函数y = sin(x)，求其反函数。
解析：根据步骤1，我们将自变量x和函数值y互换，得到新方程x = sin(y)。
接下来，我们需要解新方程，得到关于y的表达式。
对于三角函数而言，我们可以通过观察函数图像来确定其反函数的定义域和值域。
对于正弦函数sin(x)而言，它的定义域是整个实数集，值域是[-1, 1]。
因此，反函数的定义域是[-1, 1]，值域是整个实数集。
继续解新方程x = sin(y)，我们可以得到y = arcsin(x)。
最后，根据步骤3，将反函数的表达式中的y换成x，我们可以得到反函数的最终表达式为y = arcsin(x)。
例题2：已知函数y = cos(x)，求其反函数。
解析：同样地，根据步骤1，我们将自变量x和函数值y互换，得到新方程x = cos(y)。
对于余弦函数cos(x)而言，它的定义域是整个实数集，值域是[-1, 1]。
因此，反函数的定义域是[-1, 1]，值域是整个实数集。
高中数学三角函数图像反函数问题解析与实例分析
高中数学三角函数图像反函数问题解析与实例分析三角函数是高中数学中的重要内容，它们的图像和性质经常出现在各类数学题目中。
在解题过程中，我们经常需要考虑三角函数的反函数，即反三角函数。
本文将对三角函数图像反函数问题进行解析与实例分析，帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用这一知识点。
一、正弦函数的反函数我们首先来看正弦函数的反函数，即反正弦函数。
反正弦函数的定义域是[-1, 1]，值域是[-π/2, π/2]。
我们知道，正弦函数的图像是一条连续的曲线，其最大值为1，最小值为-1。
而反正弦函数则是正弦函数的逆运算，它的图像是一条由(-π/2, -1)到(π/2, 1)的连续曲线。
考虑以下例题：已知sin(x) = 0.5，求解x的取值范围。
我们可以通过反正弦函数来解决这个问题。
根据反正弦函数的定义，我们可以得到sin(x) = 0.5的解为x = arcsin(0.5)。
根据反正弦函数的值域，我们知道arcsin(0.5)的取值范围是[π/6, π/2]。
因此，x的取值范围是[π/6, π/2]。
这个例题展示了如何利用反正弦函数解决问题，同时也说明了反正弦函数的值域对解的范围有一定的限制。
二、余弦函数的反函数接下来我们来看余弦函数的反函数，即反余弦函数。
反余弦函数的定义域是[-1, 1]，值域是[0, π]。
与反正弦函数类似，反余弦函数的图像是一条由(0, π)到(-1, 1)的连续曲线。
考虑以下例题：已知cos(x) = 0.5，求解x的取值范围。
我们可以通过反余弦函数来解决这个问题。
根据反余弦函数的定义，我们可以得到cos(x) = 0.5的解为x = arccos(0.5)。
根据反余弦函数的值域，我们知道arccos(0.5)的取值范围是[0, π/3]。
因此，x的取值范围是[0, π/3]。
这个例题展示了如何利用反余弦函数解决问题，同时也说明了反余弦函数的值域对解的范围有一定的限制。
三、正切函数的反函数最后我们来看正切函数的反函数，即反正切函数。
反函数典型例题
反函数求值例1、设有反函数，且函数与互为反函数，求的值．分析：本题对概念要求较强，而且函数不具体，无法通过算出反函数求解，所以不妨试试“赋值法”，即给变量一些适当的值看看能得到什么后果．解：设，则点在函数的图象上，从而点在函数的图象上，即．由反函数定义有，这样即有，从而．小结：利用反函数的概念，在不同式子间建立联系，此题考查对反函数概念的理解，符号间关系的理解．两函数互为反函数,确定两函数的解析式例2 若函数与函数互为反函数，求的值.分析：常规思路是根据已知条件布列关于的三元方程组，关键是如何布列？如果注意到g(x)的定义域、值域已知，又与g(x)互为反函数，其定义域与值域互换，有如下解法：解：∵ g(x)的定义域为且，的值域为.又∵g(x) 的定义域就是的值域, ∴.∵g(x) 的值域为 ,由条件可知的定义域是 , ,∴.∴.令, 则即点(3,1) 在的图象上.又∵与g(x) 互为反函数,∴ (3,1) 关于的对称点(1,3) 必在g(x)的图象上.∴ 3=1+ , .故 .判断是否存在反函数例3、给出下列函数:(1)； (2)； (3)；(4)； (5) .其中不存在反函数的是__________________.分析:判断一个函数是否有反函数,从概念上讲即看对函数值域内任意一个 ,依照这函数的对应法则,自变量总有唯一确定的值与之对应,由于这种判断难度较大,故通常对给出的函数的图象进行观察,断定是否具有反函数.解: (1) ,(2)都没有问题,对于(3)当时,和 ,且.对于(4)时,和 .对于(5)当时,和 .故(3),(4),(5)均不存在反函数.小结:从图象上观察,只要看在相应的区间内是否单调即可.求复合函数的反函数例4、已知函数 , ,求的反函数.分析: 由于已知是 ,所求是的反函数,因此应首先由找到 ,再由求出的表达式,再求反函数.解:令 ,则, , ,.于是有 .由得 ,由于 ,.又 ,的值域是 ,的反函数是 .小结:此题涉及对抽象函数符号的认识与理解,特别是在换元过程中,相应变量的取值范围也要随之发生改变,这一点是学生经常忽略的问题.原来的函数与反函数解析式相同求系数例5、已知函数与其反函数是同一个一次函数 ,试指出的所有取值可能.分析:此题可以有两种求解思路:一是求解的反函数的解析式,与比较, 让对应系数相等,列出关于的方程,二是利用两个函数图象的对称性,找对称点,利用点的坐标满足解析式来列方程.解：由知点在图象上,则点定在的图象上,于是 (1)又过点 ,则点也在的图象上,于是 (2)由(1)得或 ,当时,代入(2),此时(2)恒成立即 ;当代入(2)解得 .综上, 的所有取值可能有或 .小结:此题是反函数概念与方程思想的综合.在这个题目中特殊点的选取一般是考虑计算简单方便,而且这种取特殊点列方程的方法在其他地方也有应用,故对此种方法要引起重视.另外此题在最后作答时,要求写出的所有取值可能即要把的取值与的取值搭配在一起,所以解方程组时要特别小心这一点.选题角度：反函数图象关系、将反函数问题转化为原函数、利用性质求解析式、两函数互为反函数，确定两函数的解析式判断是否存在反函数、求出反函数解析式解关于反函数的不等式、求复合函数的反函数、由原来函数运算关系证明反函数运算。
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卜人入州八九几市潮王学校第二章反函数例
题解析
【例1】求以下函数的反函数：
解(2)∵y＝(x－1)2＋2，x∈(－∞，0]其值域为y∈[2，＋∞)，
【例2】求出以下函数的反函数，并画出原函数和其反函数的图像．
解(1)∵函数的定义域是x≥1，∴值域为y≥－1，
解(2)由y＝－3x2－2(x≤0)得值域y≤－2，
它们的图像如图2．4－2所示．
(1)求它的反函数；(2)求使f-1(x)＝f(x)的实数a的值．
令x＝0，∴a＝－3．
或者解由f(x)＝f-1(x)，那么函数f(x)与f-1(x)的定义域和值域一样，定义域是{x|x≠a，x ∈R}，值域y∈{y|y≠3，y∈R}，∴－a＝3即a＝－3．
试求a、b、c、d满足什么条件时，它的反函数仍是自身．
令x＝0，得－a＝d，即a＋d＝0．
事实上，当a＋d＝0时，必有f-1(x)＝f(x)，
因此所求的条件是bc－ad≠0，且a＋d＝0．
【例5】设点M(1，2)既在函数f(x)＝ax2＋b(x≥0)的图像上，又在它的反函数图像上，(1)求f-1(x)，(2)证明f-1(x)在其定义域内是减函数．
解法(二)由函数y＝f(x)与其反函数y＝f-1(x)之间的一一对应关
因为原函数的图像与其反函数的图像关于直线y＝x对称，
∴函数y＝f(x)的图像关于直线y＝x对称．。