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反函数

反函数
反函数

Topic 1. When does 1f - exist ?

There are many criteria that can be checked to see if an inverse function exists. Some of them are :

● One-to-one: A function is called one-to-one if 12()()f x f x = implies that 1x =2x . This implies that every y -value of the function comes from a unique value of x . This condition is

equivalent to the geometric condition that every horizontal line meets the graph of ()y f x = in at most one point. This condition can be difficult to check, since you need to know that the entire graph looks like.

● Strict monotonicity: A function that is either increasing or decreasing on its domain is called

strictly monotonic . If a function is strictly monotonic on its domain, it has an inverse function. This condition is normally easier to check than the one-to-one condition, since we can find ()f x 'and check that either ()f x '> 0 for every value of x , or ()f x '< 0 for every value of x .

Definition 1. A function g is the inverse of the function f if 1. (())g f x x =for all x in the domain of f . 2. (())f g x x =for all x in the domain of g .

In this situation g is denote by 1f - and is called 〝f inverse.〞

The Key Fact on th Existence of Inverse

Theorem 1. f has an inverse f ?is one-to-one.

Exercises :

1.(a)Show that 7()21f x x x =++ has an inverse. Also prove that 7210x x ++= has exactly one real solution.

Proof : We know that 6()720,.f x x x '=+>?Hence the function is strictly increasing, which means that it has an inverse. Next , we show that 7210x x ++= has exactly one real solution.

Let 7()21f x x x =++ Then 7(1)(1)2(1)12f -=-+?-+=-and (0)1f =. Since 0 is between ?2 and 1, and f is continuous everywhere (becuase it’s a polynomial), the Intermediate Value Theorem guarantees that there is some number c in (?1, 0) for which ()0f c =. That is, the given equation has at least one root.

Assume otherwise that the equation has two distinct roots. Let a and b denote the two roots, so that ()()0f a f b ==. The function f is continuous and differentiable everywhere, so we can use the Mean Value Theorem to conclude that there is some number c in (a ,b ) such that ()()()()0f b f a f c b a '-=-=

This contradicts ()f x '> 0,x ?, so we must conclude that there are not two distinct roots. Thus there is at most one solution to the given equation.

2.Does 2()1f x x =- have an inverse function? If not, can we restrict the domain so that it does? Solution : Since the graph of 2()1f x x =- is a parabola, we know that it is not one-to-one. Therefore, it does not have an inverse. However, if we consider just 0x ≥ or 0x ≤, it will have an inverse.

Topic 2. How to find inverse function ?

Since we want to find a function that “undoes” ()f x , we can use that 1()x f y -= if and only if

()y f x =.

Steps for finding a formula for an inverse function: 1.Solve ()y f x = for x in terms of y . 2. Switch the x and y variables. 3. Set 1()f x y -=.

Remark :

https://www.doczj.com/doc/1412309542.html,ing y instead of ()f x in the first step is only used to make the notation easier when solving the equation.)

2.If ()f x represents a function, then the notation 1()f x -, read “f f inverse of x ”, will be used to denote the inverse of ()f x . Similarly, the notation 1()g x -, read “g inverse of x ”, will be used to denote the inverse of ()g x .

3.11

()()

f x f x -≠

. It is very important not to confuse function notation with negative exponents.

Exercises :

1.Let f be a function given by the rule 2

()5

x f x x +=+. (a)Given the rule for the function 1f -.

(b)What is the domain of 1f - ? Give your answer in interval notation. (c)What is the range of f ? Give your answer in interval notation.

(a)First , we filp x and y : 2

5

y x y +=

+. Solve for y : 12552(1)25,()1

x

xy x y y x x y f x x --+=+?-=-==-. Or 2()5x y f x x +==

+, 15252(1)25,()1

y

xy y x x y y x f y y --+=+?-=-∴==-. Hence we get 125().1

x f x x --=

- (b)The domain is (,1)(1,)-∞?∞. (All but 1x =, which makes denominator 0.) (c)The range of f is the domain of 1f - ∴ran f =(,1)(1,)-∞?∞.

2.Consider the function f :(,1)(0,1)(0,)-∞-?→∞given by the rule 2()f x x =. (a)Sketch the graph of f .

(b) Is f one -to -one ? (You may simply answer yes or no.) (c)Sketch the graph of 1f -.

(d)What is 1f -? In other words, define the function 1f -.

(e) Show that (1f -?f )(x ) =x for all appropriate x , and also that (f ? 1f -)(x ) =x for all appropriate x .

In each case, make sure to write down what the appropriate x 's are.

(a) (b) Yes!

(c) (d)1:(0,1)(1,)(,1)(0,1)f -?∞→-∞-? given by

1

1

().1

x f x x -<<=>??

(e) First we will check that (1f -?f )(x ) =x . For 01x << we have

112(())()||f f x f x x --====x

where the second equality follows because 201x << for these x and the final equality follows because 0x <.

For 1x -∞<<- we have

112(())()||()f f x f x x x --===-=--=x

where the second equality follows from the definition of 1f - because 21x > and the second to last equality follows since 0x <. This establishes 1f -?()f x x = for all x in the domain of f .

Next we will check that (f ?1f -)()x =x . For (0,1)x ∈ we have 12(())f f x x -== because

0x >. Finally, for (1,)x ∈∞ we have 12(())(f f x x -==again this is valid because 10x >>.

3.Consider the function 1

()1

x x e y f x e +==-.

(a)What is the domain of f ?

(b) Compute the inverse of 1f -.

(c) What is the range of f ?

Solution : (a) We must exclude the point where 1x e -= 0, i.e. where 0x =. So the domain is : (?∞, 0)?(0, ∞).

(b)11

(1)1(1)111

x x x x x x e y y e y e e y y e e y ++=?-=+?-=+?=--

∴11()ln()1y x f y y -+==-, therefore 11

()ln()1

x f x x -+=-. (c)The range of f is the domain of 1f -. The domain of 1f - is the set of points where

1

1

x x +->0. Implies that (1)(1)01,1x x x x +->?<->. So the domain of 1f - is (,1)(1,)-∞-?∞. Thus the range of f is (,1)(1,)-∞-?∞.

Remark :

If we want to graph 1()y f x -= and have information about the graph of ()y f x =, we can graph

1()y f x -= fairly easily. To do this, note that if (,)x y is a point on the graph of ()y f x =, then

(,)y x is a point on the graph of 1()f x -. This means that we can reect the graph of ()y f x =about

the line y x = and get the graph of 1()y f x -=.

Topic 3. Derivatives of inverse functions

If we know ()f x ', we want to be able to easily compute 1()()f y -' for ()y f x =.

Theorem 1 (the Inverse Function Theorem )

If f is differentiable and strictly monotonic on an interval I , then 1f - is differentiable at the corresponding point ()y f x = and 1()()f y -'=1

()

f x '. This can also be written

1dx dy dy

dx

=. Proof :∵1(())f f x x -=, 1()(())()1f f x f x -''?=(Chain rule).

11()(())()f f x f x -'?=

', or 11

()()()

f y f x -'='.

Exercises :

1.Let 3()1y f x x x ==++. Find 1()(3)f -'.

Solution :Note that 3y = corresponds to x =1. Also 2()31f x x '=+, so 1()(3)f -'=11

(1)4

f ='.

2.(a)Explain why sinh is a one-to-one function.

(b)Find a formula for the derivative of the inverse hyperbolic sine function 1sinh y x -=.

(c)Show that 1sinh ln(x x -=+.

(d)Use the result of part (c) to find the derivative of 1sinh x -. Compare with your answer to part (b).

Solution :(a)sinh is an increasing function on its domain, so it passes the Horizontal Line Test, and is one-to-one.

(sinh cosh 0,.

2

x x d e e x x x dx -+==>?) (b)Let 1sinh sinh y x x y -=?=, differentiating with respect to x , then 1cosh y y '=?

22

1cosh sinh 1)cosh y y y y '?=

==-= ∴

1

sinh d x dx -=

. (c) Let 1

sinh y x -=,21

sinh 22y y y y

e e e x y e

---===?2210y y e xe --=.

Hence y

e x ==.

Note that y e >0,(0,x

have y e x =+. Therefore 11()sinh ln(y f x x x --===+.

(d)

1

sinh ln((1d d x x dx dx -===

3.Let f be a continuous function on the interval [a , b ]. Assume that f is twice differentiable on the interval a x b <<, and that ()0f x '> and ()0f x ''> on this interval. Let g be the inverse function of f .

(a)Find an expression for the second derivative of g .

(b)Show that ()g x ''<0 on its interval of definition. Thus g is convex in the opposite direction of f .

Solution :(a)Since 1

()(())

g x f g x '=

', the chain rule and the rule for differentiating quotients apply,

leading to the following expression for g '':

2

(())()

()((()))

f g x g x g x f g x '''''=-

'. (b)For a < x < b we have ()0f x '> and ()0f x ''>. Therefore we see from the above expression of (),g x ''that ()0g x ''< on its interval of definition.

4.Let ()f x '=. Find a formula for 1()()f x -', given that f is one-to-one and its derivative satisfies the indicated function.

Solution :1(())f f x x -= , by chain rule 11

()(())()f f x f x -'='

. Thus 1()(())f f x -'=. Therefore we have 1()()f x -'

5.(a)Let 43()1,02,f x x x x =++≤≤and 1()()g x f x -=, find (3)g '. (b)If ()(7())F x f g x =, then (3)?F '=

Solution :(a)∵1()()g x f x -=, ∴(())g f x x =,1(())()

g f x f x '='. Put 43()311f x x x x ==++?=, then 321111

(3)(1)43|7

x g f x x ='=

=='+. (b)Since ()(7())F x f g x =, chain rule applies. ()(7())7()F x f g x g x '''=??,(3)1g =.

Thus 1(3)(7)7(3)1519715197

F f g '''=??=??=.

Topic 4. A formula for integrating inverse functions

If the function ()y f x =has the integral ()f x dx ?, its inverse function 1()x f y -=can be easily integrated with the formula

111()()(())()()f y dy yf y yd f y f x x f x dx ---=-=?-???. Exercises :

1.Find

Solution:11sin xd x --=-=+?

?

=1x x C -++

2.Suppose f is continuous , f (0)=0, f (1)=1,)(x f '>0, and .3

2

)( 1

=?dx x f Find the value of the integral 11 0

() .f x dx -? Solution: 1111110 00 () ()|(())x f x dx xf x xd f x ---==-??1110

1(())(())f f x d f x --=-? 1

0211()133

f x dx =-=-

=?.

反函数定义

反函数定义 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. 反函数性质 (1)互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称; 函数及其反函数的图形关于直线y=x对称 (2)函数存在反函数的充要条件是,函数的定义域与值域是一一映射; (3)一个函数与它的反函数在相应区间上单调性一致; (4)大部分偶函数不存在反函数(唯一有反函数的偶函数是f(x)=a^x,x∈{0},但是y=k(常数)无法通过水平线测试,所以没有反函数。)。奇函数不一定存在反函数。被与y轴垂直的直线截时能过2个及以上点即没有反函数。若一个奇函数存在反函数,则它的反函数也是奇函数。 (5)一切隐函数具有反函数;

(6)一段连续的函数的单调性在对应区间内具有一致性; (7)严格增(减)的函数一定有严格增(减)的反函数【反函数存在定理】。 (8)反函数是相互的且具有唯一性 (9)定义域、值域相反对应法则互逆(三反) (10)原函数一旦确定,反函数即确定(三定)(在有反函数的情况下,即满足(2)) 例:y=2x-1的反函数是y=0.5x+0.5 y=2^x的反函数是y=log2 x 例题:求函数3x-2的反函数 解:y=3x-2的定义域为R,值域为R. 由y=3x-2解得 x=1/3(y+2) 将x,y互换,则所求y=3x-2的反函数是 y=1/3(x+2)(x属于R) (11)反函数的导数关系:如果X=F(Y)在区间I上单调,可导,且F‘(Y)不等于0,那么他的反函数Y=F’(X)在区间S={X|X=F(Y),Y属于I }内也可导,且[F‘(X)]'=1\[F’(Y)]'。 反函数说明 ⑴在函数x=f’(y)中,y是自变量,x是函数,但习惯上,我们一般用x表示自变量,用y 表示函数,为此我们常常对调函数x=f‘(y)中的字母x,y,把它改写成y=f’(x),今后凡无特别说明,函数y=f(x)的反函数都采用这种经过改写的形式。

解析几何专题训练理科用

解析几何专项训练 班级 学号 成绩 (一)填空题 1、若直线m my x m y mx 21=++=+与平行,则m =_-1____. 2、若直线2+=kx y 与抛物线x y 42 =仅有一个公共点,则实数=k 1 ,02 3、若直线l 的一个法向量为()2,1n =,则直线l 的倾斜角为 arctan2π- (用反三角函数值表示) 4、已知抛物线2 0x my +=上的点到定点(0,4)和到定直线4y =-的距离相等,则 m = -16 5、已知圆C 过双曲线 116 92 2=-y x 的一个顶点和一个焦点,且圆心C 在此双曲线上,则圆心C 到双曲线中心的距离是 16 3 6、已知直线1l :210x y +-=,另一条直线的一个方向向量为(1,3)d =,则直线1l 与2l 的夹角是 4 π 7、已知直线:0l ax by c ++=与圆1:2 2 =+y x O 相交于A 、B 两点,3||=AB , 则OA ·OB = 12 - 8、若直线m 被两平行线1:10l x y -+=与2:30l x y -+=所截得线段的长为22,则 直线m 的倾斜角是 0015,75 . 9、若经过点(0,2)P 且以()1,d a =为方向向量的直线l 与双曲线132 2 =-y x 相交于 不同两点A 、B ,则实数a 的取值围是 2215,3a a <≠ . 10、(理科)设曲线C 定义为到点)1,1(--和)1,1(距离之和为4的动点的轨迹.若将曲线

C 绕坐标原点逆时针旋转 45,则此时曲线C 的方程为__22 142 y x +=___________. 11、等腰ABC ?中,顶点为,A 且一腰上的中线长为3,则 三角形ABC 的面积的最大值 2 12、如图,已知OAP ?的面积为S ,1OA AP ?=. 设||(2)OA c c =≥,3 4 S c =,并且以O 为中心、A 为焦点的椭 圆经过点P .当||OP 取得最小值时,则此椭圆的方程为 22 1106 x y += . (二)选择题 13、“2a =”是“直线210x ay +-=与直线220ax y +-=平行”的( B )条件 (A )充要;(B )充分不必要;(C )必要不充分;(D )既不充分也不必要 14、如果i +2是关于x 的实系数方程02 =++n mx x 的一个根,则圆锥曲线 12 2=+n y m x 的焦点坐标是( D )(A))0,1(±; (B))1,0(±; (C))0,3(± ;(D))3, 0(± 15、已知:圆C 的方程为0),(=y x f ,点),(00y x P 不在圆C 上,也不在圆C 的圆心上, 方程0),(),(:'00=-y x f y x f C ,则下面判断正确的是……( B ) (A) 方程'C 表示的曲线不存在; (B) 方程'C 表示与C 同心且半径不同的圆; (C) 方程'C 表示与C 相交的圆; (D) 当点P 在圆C 外时,方程'C 表示与C 相离的圆。 16、若双曲线221112211:1(0,0)x y C a b a b -=>>和双曲线22 2222222 :1(0,0)x y C a b a b -=>>的 焦点相同,且12a a >给出下列四个结论:①2222 1221a a b b -=-; ②1221 a b a b >; ③双曲线1C 与双曲线2C 一定没有公共点; ④2121b b a a +>+;其中所有正确的结论 序号是( B )A. ①② B, ①③ C. ②③ D. ①④ y P x o A

高一数学反函数的概念

4.5反函数的概念 一、教学内容分析 “反函数”是《高中代数》第一册的重要内容.这一节课与函数的基本概念有着紧密的联系,通过对这一节课的学习,既可以让学生接受、理解反函数的概念并学会反函数的求法,又可使学生加深对函数基本概念的理解,还为今后反三角函数的教学做好准备,起到承上启下的重要作用. 二、教学目标设计 (1)理解反函数的概念,并能判定一个函数是否存在反函数; (2)掌握求反函数的基本步骤,并能理解原函数和反函数之间的内在联系; (3)通过反函数概念的引入;函数及其反函数图像特征的主动探索,初步学会自主地学习、 独立地探究问题;掌握观察、比较、分析、归纳等数学试验研究的方法;体验探索中挫折的艰辛与成功的快乐,激发学习热情. 三、教学重点与难点: 反函数的概念及求法;反函数的图像特征;反函数定义域的确定. 四、教学流程设计 五、教学过程设计 1、设置情境,引出概念 引例:在两种温度度量制摄氏度(C )和华氏度(F )相互转化时会发现,有时两人选 用相同的数据,如下表,所建立的函数关系和作出的图像完全不同,这是为什么呢?

教师点拨:指导学生观察上面两个函数的异同,引出反函数的定义.介绍反函数的记号 )(1 x f y ;了解)(1 x f 表示反函数的符号,1 f 表示对应法则. 2、 探索研究,深化概念 ①探求反函数成立的条件. 例1(1)2 x y (R x )的反函数是 (2)2 x y (0 x )的反函数是 (3)2 x y (0 x )的反函数是 学生活动:讨论函数反函数成立的条件(理论根据为函数的定义):对值域A 中任意一个y 值,在定义域D 中总有唯一确定的x 值与它对应,即x 与y 必须一一对应. ②探求求反函数的方法.(课本例题) 例2.求下列函数的反函数: (1)24 x y (2)13 x y (3))0(12 x x y (4))2 1 ,(2413 x R x x x y [说明]:学生分四组完成,教师巡视,把典型错误及正确解法投影. 学生活动:探求求反函数的方法. (1) 变形:解方程,)(x f y 得)(1 y f x ; (2) 互换:互换y x ,的位置,得)(1 x f y ; (3)写出定义域:注明反函数的定义域. ③观察反函数的图像,探讨互为反函数的两个函数的关系.

高中数学选择、填空题专项训练(21-28与答案)

1 / 29 综合小测21 一、选择题 1.已知θ为三角形的一个内角,且θθθθcos sin ,21cos sin 22y x -=+则方程=1表示( ) A .焦点在x 轴上的椭圆 B .焦在点y 轴上的椭圆 C .焦点在x 轴上的双曲线 D .焦点在y 轴上的双曲线 2.双曲线 116922=-y x 两焦点为F 1,F 2,点P 在双曲线上,直线PF 1,PF 2倾斜角之差为,3π则△PF 1F 2面积为 ( ) A .163 B .323 C .32 D .42 3.要使直线)(1R k kx y ∈+=与焦点在x 轴上的椭圆172 2=+a y x 总有公共点,实数a 的取值范围是 ( ) A .10≤

2 / 29 7.a 、b 是两条异面直线,下列结论正确的是 ( ) A .过不在a 、b 上的任一点,可作一个平面与a 、b 都平行 B .过不在a 、b 上的任一点,可作一条直线与a 、b 都相交 C .过不在a 、b 上的任一点,可作一条直线与a 、b 都平行 D .过a 可以且只可以作一个平面与b 平行 8.已知点F 1、F 2分别是双曲线122 22=-b y a x 的左、右焦点,过F 1且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A 、B 两点,若△ABF 2为锐角三角 形,则该双曲线的离心率e 的范围是 A .),1(+∞ B .)21,1(+ C .)3,1( D .)21,21(+- 9.过抛物线x y =2 的焦点F 的直线m 的倾斜角m ,4 π θ≥ 交抛物线于A 、B 两点,且A 点在x 轴上方,则|FA|的取值范围是 ( ) A .]2 21,41 (+ B .)1,4 1[ C .]1,4 1( D .),2 1(+∞ 10.在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,O 为AC 、BD 的交点,则C 1O 与A 1D 所成的角为 A .60° B .90° C .3 3arccos D .6 3arccos 11.直平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱长均为2, 60=∠BAD ,则对角线A 1C 与侧面DCC 1D 1所成角的正弦值为 ( ) A . 2 1 B . 2 3 C . 2 2 D . 4 3 12.正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,P 在侧面BCC 1B 1及其边界上运动,且总保持AP ⊥BD 1,则动点P 的轨迹是 ( ) A .线段 B 1C B .线段B C 1

反函数的八个性质及应用

反函数的八个性质及应用 浙江周宇美 反函数是函数一章中的重要内容,在历年的高考数学试题和各地的模拟试题中与反函数有关的问题频频出现,且大多是小巧灵活的客观性试题.许多学生在解答这些问题时小题大作,耗时费力,隐含潜在失分的危险.为便于同学们复习、巩固、解决好这类问题,下面给出由反函数的概念得到的几个性质,再举例分类解析,供参考. 一、反函数的八个性质 ⑴原象与象的唯一互对性 设函数f(x)存在反函数1 f-(x),若函数f(x)将定义域A中的元素a映射成值域为C中的元素b,则它的反函数f-1(x)恰好将值域C中的元素b 唯一还原成A中的元素a,即f(a)=b?1 f-(b)=a. ⑵定义域与值域的互换性 若函数f(x)的定义域为A,值域为C,则它的反函数1 f-(x)的定义域为C,值域为A,即反函数的定义域和值域分别是原函数的值域和定义域 ⑶图象的对称性 在同一直角坐标系中,互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x 对称,反之亦然. ⑷奇偶性 奇函数y=f(x)(x∈A)若存在反函数,则它的反函数y=1 f-(x)(x∈C)也是奇函数.定义域为非单元素集的偶函数不存在反函数. ⑸单调性

若函数y =f (x )(x ∈A )是单调函数,则它的反函数y =1f -(x )(x ∈C )也是单调函数,且它们的单调性相同. ⑹ 对应法则互逆性 即有①1f -[f (x )]=x ,x ∈A ,A 是f (x )的定义域; ②f [1f -(x )]=x ,x ∈C ,C 是f (x )的值域. ⑺ 交点性质 函数y =f (x )与其反函数y =1f -(x )的图象交点,或者在直线y =x 上;或者关于直线y =x 对称. 当函数y =f (x )是单调增函数,则函数y =f (x )与它的反函数y =1f -(x )的图象的交点必定在直线y =x 上. ⑻ 自反函数性质 ①函数y =f (x )为自反函数的充要条件是f [f (x )]=x . ②函数y =f (x )为自反函数的充要条件是它自身的图象关于直线y =x 对称. 二、性质的应用举例 例1 函数),1(,11ln +∞∈-+=x x x y 的反函数( ) (A) ),0(,1 1+∞∈+-=x e e y x x (B) ),0(,11+∞∈-+=x e e y x x (C) )0,(,11-∞∈+-=x e e y x x (D) )0,(,11-∞∈-+=x e e y x x 解析:本题无需利用求反函数的三步曲:反解——互换——表定义域,只要利用互为反函数的定义域和值域互换性即可.由x ∈(1,+∞),得y =ln 11x x +-=ln(1+21 x -)≥0,得反函数的定义域为(0,+∞),排除(C)、(D),且反函数的值域为(1,+∞),故选(B). 例2 若f (x )与其反函数1f -(x )是同一个一次函数y =ax +b ,求a 和b

高三数学选择填空专项强化训练.docx

高三数学选择填空专项强化训练(一) 1、设全集 U R , M x 2 x 2 , N x x 1 ,则 C U M N ( ) A 、 x x 2 B 、 x x 2或x 1 C 、 x x 1 D 、 x 2 x 1 2、在数列 a n 中, a 1 a a R , a n 1 3S n n N * ,则数列 a n ( ) A 、可以是等差数列 B 、可以是等比数列 C 、既可以是等差数列又可以是等比数列 D 、既不能是等差数列又不能是等比数列 3、为了得到函数 y sin 2x 的图象,可以将函数 y cos2x 的图象( ) 6 A 、向右平移 个单位长度 B 、向右平移 个单位长度 6 3 C 、向左平移 个单位长度 D 、向左平移 个单位长度 6 3 4、不等式 x 2 ) x 2 的解集是( 1 A 、 , 1 1, B 、, 1 0,1 C 、 1,00,1 D 、 5、若复数 a 3i a R, i 为虚数单位 是纯虚数,则实数 a 的值为( ) 1 2i A 、 2 B 、 4 C 、 6 D 、 1,0 1, 6 6、已知 ABC 的三边分别为 a 、 b 、 c ,且 S ABC a 2 b 2 c 2 4 ,那么 C 的值为( ) A 、 6 B 、 C 、 3 D 、 4 2 7、若 ,0, , cos 3 , sin 4 5 ,则 cos 的值等于( ) 2 5 13 4 A 、 2 3 56 36 2 B 、 C 、 D 、 2 65 65 8、在 ABC 中,有命题 ① AB CA BC ; ② ABCBAC0 ③若 AB AC AB AC 0 ,则 ABC 为等腰三角形; ④ AC AB 0 ,则ABC 为锐角三角形。

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

反函数

一般地,如果x与y关于某种对应关系f(x)相对应,y=f(x)。则y=f(x)的反函数为y=f (x)^-1。 存在反函数的条件是原函数必须是一一对应的(不一定是整个数域内的) 【反函数的性质】 (1)互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称; (2)函数存在反函数的充要条件是,函数的定义域与值域是一一映射; (3)一个函数与它的反函数在相应区间上单调性一致; (4)一般的偶函数一定不存在反函数(但一种特殊的偶函数存在反函数,例f(x)=a(x=0)它的反函数是f(x)=0(x=a)这是一种极特殊的函数),奇函数不一定存在反函数。关于y 轴对称的函数一定没有反函数。若一个奇函数存在反函数,则它的反函数也是奇函数。 (5)一切隐函数具有反函数; (6)一段连续的函数的单调性在对应区间内具有一致性; (7)严格增(减)的函数一定有严格增(减)的反函数【反函数存在定理】。 (8)反函数是相互的 (9)定义域、值域相反对应法则互逆(三反) (10)原函数一旦确定,反函数即确定(三定) 例:y=2x-1的反函数是y=0.5x+0.5 y=2^x的反函数是y=log2 x 例题:求函数3x-2的反函数 解:y=3x-2的定义域为R,值域为R. 由y=3x-2解得 x=1/3(y+2) 将x,y互换,则所求y=3x-2的反函数是 y=1/3(x+2) [编辑本段]⒈反函数的定义一般地,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= f(y). 若对于y在C中的任何一个值,通过x= f(y),x在A中都有唯一的值和它对应,那么,x= f(y)就表示y是自变量,x是自变量y的函数,这样的函数x= f(y)(y∈C)叫做函数y=f(x)(x∈A)的反函数,记作x=f^-1(y). 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. 说明:⑴在函数x=f^-1(y)中,y是自变量,x是函数,但习惯上,我们一般用x表示自变量,用y 表示函数,为此我们常常对调函数x=f^-1(y)中的字母x,y,把它改写成y=f^-1(x),今后凡无特别说明,函数y=f(x)的反函数都采用这种经过改写的形式. ⑵反函数也是函数,因为它符合函数的定义. 从反函数的定义可知,对于任意一个函数y=f(x)来说,不一定有反函数,若函数y=f(x)有反函数y=f^-1(x),那么函数y=f^-1(x)的反函数就是y=f(x),这就是说,函数y=f(x)与y=f^-1(x)互为反函数. ⑶从映射的定义可知,函数y=f(x)是定义域A到值域C的映射,而它的反函数y=f^-1(x)是集合C到集合A的映射,因此,函数y=f(x)的定义域正好是它的反函数y=f^-1(x)的值域;函数y=f(x)的值域正好是它的反函数y=f^-1(x)的定义域(如下表): 函数y=f(x) 反函数y=f^-1(x) 定义域A C 值域C A ⑷上述定义用“逆”映射概念可叙述为: 若确定函数y=f(x)的映射f是函数的定义域到值域“上”的“一一映射”,那么由f的“逆”映射f^-1所确定的函数x=f^-1(x)就叫做函数y=f(x)的反函数. 反函数x=f^-1(x)的定义域、值域分别是函数y=f(x)的值域、定义域.

高中数学必修交集并集补集专项练习

交 集、并集、补集专项练习 一、 选择题: 1、已知{} {}22,022≤<-==--=x x B x x x A 则等于() A 、{}21≤≤-x x B 、{}2 C 、{}1- D 、{}2,1- 2、已知集合{} {})0,1(),1,1(),0,0(,0),(,1),(22-==-=? ?????==C y x y x B x y y x A ,则 C B A ??)(等于() A 、{})1,1(),0,0( B 、{})0,0( C 、{})1,1( D 、C 3、设{}{}Z U Z x x x B Z x x x A =∈≤=∈<=全集,,1,,3则)(B C A z ?等于() A 、{}Z x x x ∈≤,2 B 、Φ C 、{}32<=x x x B x x A 则)(B A C u ?等于() A 、{}1≤x x B 、{}13-≤≤-x x C 、{} 13->-x x C 、{}21<<-x x D 、{}32<

第一册反函数

第一册反函数 教学目标 1.使学生了解反函数的概念; 2.使学生会求一些简单函数的反函数; 3.培养学生用辩证的观点观察、分析解决问题的能力。 教学重点 1.反函数的概念; 2.反函数的求法。 教学难点 反函数的概念。 教学方法 师生共同讨论 教具装备 幻灯片2张 第一张:反函数的定义、记法、习惯记法。(记作A); 第二张:本课时作业中的预习内容及提纲。 教学过程 (I)讲授新课 (检查预习情况) 师:这节课我们来学习反函数(板书课题)§2.4.1反函数的概念。 同学们已经进行了预习,对反函数的概念有了初步的了解,谁来复述一下反函数的定义、记法、习惯记法? 生:(略) (学生回答之后,打出幻灯片A)。 师:反函数的定义着重强调两点: (1)根据y=f(x)中x与y的关系,用y把x表示出来,得到x=φ(y); (2)对于y在c中的任一个值,通过x=φ(y),x在A中都有惟一的值和它对应。

师:应该注意习惯记法是由记法改写过来的。 师:由反函数的定义,同学们考虑一下,怎样的映射确定的函数才有反函数呢? 生:一一映射确定的函数才有反函数。 (学生作答后,教师板书,若学生答不来,教师再予以必要的启示)。 师:在y=f(x)中与y=f-1(y)中的x、y,所表示的量相同。(前者中的x与后者中的x都属于同一个集合,y也是如此),但地位不同(前者x是自变量,y 是函数值;后者y是自变量,x是函数值。) 在y=f(x)中与y=f–1(x)中的x都是自变量,y都是函数值,即x、y在两式中所处的地位相同,但表示的量不同(前者中的x是后者中的y,前者中的y 是后者中的x。) 由此,请同学们谈一下,函数y=f(x)与它的反函数y=f–1(x)两者之间,定义域、值域存在什么关系呢? 生:(学生作答,教师板书)函数的定义域,值域分别是它的反函数的’值域、定义域。 师:从反函数的概念可知:函数y=f(x)与y=f–1(x)互为反函数。 从反函数的概念我们还可以知道,求函数的反函数的方法步骤为: (1)由y=f(x)解出x=f–1(y),即把x用y表示出; (2)将x=f–1(y)改写成y=f–1(x),即对调x=f–1(y)中的x、y。 (3)指出反函数的定义域。 下面请同学自看例1 (II)课堂练习课本P68练习1、2、3、4。 (III)课时小结 本节课我们学习了反函数的概念,从中知道了怎样的映射确定的函数才有反函数并求函数的反函数的方法步骤,大家要熟练掌握。 (IV)课后作业 一、课本P69习题2.41、2。 二、预习:互为反函数的函数图象间的关系,亲自动手作题中要求作的图象。 板书设计

上海市2020届高三数学一轮复习典型题专项训练:函数

上海市2020届高三数学一轮复习典型题专项训练 函数 一、选择、填空题 1、(上海市封浜中学2019届高三上学期期中)方程1)21(log 2-=-x 的解=x __________. 2、(静安区市西中学2019届高三上学期期中)设常数a ∈R ,若函数2()log ()f x x a =+的反函数图像经过点(3,1),则a = 3、(七宝中学2019届高三上学期期中)已知函数3 4 ()f x x =,则 的解集是________ 4、(华东师范大学第二附中2019届高三10月考)设函数f (x )是奇函数,当x <0时,f (x )=3x +x ,则当x >0时,f (x )=______ 5、(2019届崇明区高三二模)设函数2()f x x =(0x >)的反函数为1()y f x -=,则1(4)f -= 6、(2019届黄浦区高三二模)若函数221()lg ||1 x x f x x m x ?-≤=?->?在区间[0,)+∞上单调递增,则实数m 的取值范围为 7、(2019届闵行松江区高三二模)若函数||||2()4(2||9)29||18x x f x x x x =+-+-+有零点,则其所有零点的集合为 (用列举法表示) 8、(2019届浦东新区高三二模)已知2()22f x x x b =++是定义在[1,0]-上的函数,若[()]0f f x ≤在定义域上恒成立,而且存在实数0x 满足:00[()]f f x x =且00()f x x ≠,则实数b 的取值范围 是 9、(2019届青浦区高三二模)已知a 、b 、c 都是实数,若函数2()1x x a f x b a x c x ?≤? =?+<

反函数的存在性及求法

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 引言 (1) 1反函数的定义及其性质 (1) 1.1反函数的定义 (1) 1.2反函数的性质 (2) 1.2.1反函数的简单性质 (2) 1.2.2关于反函数图像的性质 (3) 1.2.3反函数的连续性与可微性 (5) 2反函数存在性的判定 (6) 2.1反函数存在性判定(一) (6) 2.1反函数存在性判定(二) (6) 3反函数的求法 (8) 3.1反函数的一般求法 (8) 3.2几类特殊函数的反函数的求解 (9) 3.2.1周期函数的反函数 (9) 3.2.2分段函数的反函数 (11) 3.2.3复合函数的反函数 (12) 参考文献 (14) 致谢 (14)

函数的反函数的存在性及其求法 数学与应用数学专业薛云 指导老师武秀美 摘要反函数是数学中的一个重要概念,文章分三部分阐述了反函数的概念、存在条件及其求法.首先,文章从不同角度给出了反函数的定义;其次,文章详细阐述了反函数的存在条件,从图像、定义及单调性等多方面加以论述;最后,文章给出了反函数的求法一般的步骤,并在此基础上介绍了一些特殊函数的反函数的求法. 关键词反函数周期函数反函数存在性定理 The Existence and Solution of Inverse Function of Functions Student majoring in Mathematics and applied mathematics Xue Yun Tutor Wu Xiumei Abstract The inverse function is an important concept in mathematics. This article has three parts about the concept of inverse function, the condition of existence of inverse function and the solution of inverse function. First, it gives the definition of inverse function, secondly, it gives the conditions of existence of inverse function and descries this aspects from image, definition and monotonicity. Finally, it gives the method of solution of inverse function and introduces the solution of the inverse function of some special functions. Key words Inverse function Periodic function Existence theorem of inverse function 引言函数是数学中的一个基本概念,对函数的性质、图像及其相关问题的研究自然地引发了对函数的反函数的探讨;同时在生活中,函数的反函数也占有较为重要的地位,但是反函数的定义很抽象,难于理解,中学数学中有一些基本的反函数的知识,在现有的数学分析和高等数学教科书中,也都有对反函数的简要介绍,但都不做重点讲述,这使对反函数的系统理解和应用更加不利.这篇文章在总结前例的基础上,对反函数的定义、性质、图像、存在性、求法等进行了详细地讨论. 1 反函数的定义及其性质 1.1 反函数的定义 定义]1[1一般地,式子) y=表示y是自变量x的函数,设它的定义域为A,值 (x f 域为C.从式子) (x =.如果对于y在C中的任何 (y x? f y=中解出x,得到式子) 一个值,通过式子) =,x在A中都有唯一确定的值和它对应,那么式子 x? (y

高三数学填空题专项练习

填空题练习 跟踪练习 1.设等差数列{a n }共有3n 项,它的前2n 项之和是100,后2n 项之和是200,则该等差数列的中间n 项之和等于 。 2.设{a n }是首项为1的正项数列,且(n+1)a n+12-na n 2+a n+1a n =0(n=1,2,3,…),则它的通项公式是a n = 。 3.从7盆不同的盆花中选出5盆摆放在主席台前,其中有两盆花不宜摆放在正中间,则一共有 种不同的摆放方法(用数字作答) 4.将正方形ABCD 沿对角线AC 折成直二面角后,异面直线AB 与CD 所成角的大小是 。 5.抛物线x 2-8x-4y+c=0 焦点在x 轴上,则常数c= 。 6.将1,2,3,4,5,6,7,8,9,这九个数排成三横三纵的方阵,要求每一列的三个数从前到后都是由小到大排列,则不同的排法种数是 (用数字作答)。 7.已知三棱锥的一条棱长为1,其余各棱长皆为2,则此三棱锥的体积为 。 8.已知三个不等式: ①ab>0,②- a c <-b d ,③bc>ad 以其中两个作为条件,余下一个作为结论,则可以组成 个正确的命题。 9.设函数f(x)的反函数为h(x),函数g(x)的反函数为h(x+1),已知f(2)=5,f(5)= -2,f(-2)=8,那么g(2),g(5),g(8),g(-2)中,一定能求出具体数值的是 。 10.A 点是圆C :x 2+y 2+ax+4y-5=0上任意一点,A 点关于直线x+2y-1=0的对称点也在圆C 上,则实数a= 。 11.已知向量a 与向量b 的夹角为60°,且|a|=3,|b|=2,c=3a+5b,d=ma-3b ,若c 与d 垂直,则m 的值为 。 12.某桥的桥洞呈抛物线形(如图14-7)桥下水面宽16米,当水面上涨2米后达到警戒水位,水面宽变为12米,此时桥洞顶部距水面高度为 米。(精确到0.1米) 13.以椭圆92x +4 2 y =1的中心O 为顶点,以椭圆的左准线l 1为准线的抛物线与椭圆的 右准线l 2交于A 、B 两点,则|AB|的值为 。 14.已知sin αcos α= 103,α∈(45π,2 3π ),则cos α-sin α的值为 。

高考反函数问题常见类型解析

高考反函数问题常见类型解析 反函数是高中数学中的重要概念之一,也是学生学习的难点之一。在历年高考中占有一定的比例。为了更好地掌握反函数相关的内容,本文重点分析关于反函数的几种题型及其解法。 一. 条件存在型 例1.函数f x x ax ()=--223在区间[] 12,上存在反函数的充要条件是( ) A. (]a ∈-∞,1 B. [)a ∈+∞2, C. (][ )a ∈-∞+∞,,12 D. [] a ∈12, 解析:因为二次函数f x x ax ()=--223不是定义域内的单调函数,但在其定义域的 子区间(]-∞,a 或[ )a ,+∞上是单调函数。而已知函数f x ()在区间[1,2]上存在反函 数,所以[](]12,,?-∞a 或者[][)12,,?+∞a ,即a ≤1或a ≥2。故选(C ) 点评:函数y f x =()在某一区间上存在反函数的充要条件是该函数在这一区间上是一一映射。特别地:如果二次函数y f x =()在定义域内的单调函数,那么函数f (x )必存在反函数;如果函数f (x )不是定义域内的单调函数,但在其定义域的某个子区间上是单调函数,那么函数f (x )在这个子区间上必存在反函数。 二. 式子求解型 例2.函数y x x =-≤2 3 10()的反函数是( ) A. y x x =+≥-()()113 B. y x x =-+≥-()()113 C. y x x = +≥()()103 D. y x x =-+≥()()103 解析:由x ≤0可得x 2 3 0≥,故y ≥-1,从y x = -23 1解得x y =±+()13 因x ≤0,所以x y =-+()13 即其反函数是y x x =-+≥-()()113 故选(B )。 点评:反函数的定义域即为原函数的值域,所以求反函数时应先求出原函数的值域,不应该直接求反函数的定义域。 三.求定义域值域型 例3.若f x -1 ()为函数f x x ()lg()=+1的反函数,则f -1 (x )的值域为_________。 解析:通法是先求出f (x )的反函数f x x -=-1 101(),可求得f -1 (x )的值域为 ()-+∞1,,而利用反函数的值域就是原函数的定义域这条性质,立即得f -1 (x )的值域 为()-+∞1,。 点评:这种类型题目可直接利用原函数的定义域、值域分别是反函数的值域和定义域这一性质求解。

反函数及其应用

反函数及其应用 教学目标:了解原函数与反函数的相互关系及性质的应用。 教学重点:互为反函数的性质的应用。 教学过程: 一、 复习 反函数的定义及求函数反函数的方法? 对函数)(x f y =,B y A x ∈∈,,从)(x f y =中解出x ,设为)(y x ?=,若对于 B (值域)中任意一个元素y ,在A 中都有唯一的x 值与它对应,则称函数)(y x ?=是函数)(x f y =的反函数,记作)(1 x f y -=. 由定义可知:从定义域到值域的一一映射函数,或定义域上的单调函数,才有反函数. 求反函数的方法:定义法即一求值域,二解(求出x ),三互换)(y x ?. 二、 范例分析 例1:(1)函数122-+=x x y ,]2,[--∈A x 的反函数为]7,1[,12-∈-+-=x x y ; (2)若函数)(x f y =的反函数为)(1 x f y -=,则1)12(+-=x f y 的反函数的解 析式为2 1)1(211+-= -x f y . 例2: (1)已知2 11)(x x f -= )1(-

函数性质与反函数

函数性质与反函数 知识要点: 1.函数的单调性、奇偶性综合 函数的单调性和奇偶性是函数的重要性质,对于函数y=f(x),如果在区间(a,b)上是单调的,则在区间(-b,-a)上也单调。如果奇函数y=f(x)在区间(a,b)上是单调增,则在(-b,-a)上也是单调增;若y=f(x)为偶函数,当其在区间(a,b)上是单调增时,在对称区间(-b,-a)上则是单调减。 可以简单的概括为一句话:奇函数在两个对称区间内的单调性相同,偶函数则相反。 注意:对于函数y=f(x),只能说分别在这两个区间内单调性相同,而不能说在整个区间里单调,更不能说在定义域内单调,在应用时一定要多加留意。 一个很简单的例子就是:奇函数在(0,+∞)上单调减,在(-∞,0)上单调减,但不能说在 (-∞,0)∪(0,+∞)上单调减。 2.反函数 2.1 反函数的概念 设函数y=f(x)(x∈A)的值域为C,如果反解得到的确定了一个从集合C到集合A的映射,则由 这个映射所确定的函数就称为函数y=f(x)(x∈A)的反函数。记为y=f-1(x)(x∈C) 显然,y=f(x)(x∈A)与y=f-1(x)(x∈C)互为反函数。 2.2 反函数的存在性 不是每个函数都有反函数,只有当构成函数的映射是1-1映射时,这个函数才有反函数。这可以借助于逆映射的概念来理解。 结论:如果函数y=f(x)在区间(a,b)上单调,则在(a,b)上存在反函数。 注意: (1)函数单调是函数存在反函数的充分不必要条件,也就是说,一个函数不单调,也有可能存在反函数,比 如说反比例函数上并不单调,但是在定义域(-∞,0)∪(0,+∞)内存在反函数。 (2)奇函数如果存在反函数,则反函数仍然是奇函数;定义域不是{0}的偶函数都不存在反函数。 2.3 互为反函数间的关系 由反函数的概念可知: (1)原函数与反函数的定义域值域互换; (2)对应法则互逆; (3)互为反函数的两个函数图象关于直线y=x对称; (4)f(f-1(x))=x(x∈C),f-1(f(x))=x(x∈A)。 注:函数y=f(x)与函数x=f-1(y)在同一个坐标系中的图象相同。 2.4反函数的求解 反函数求解一般可以按照下面几个步骤进行: (1)求原函数的定义域、值域,以确定反函数的定义域; (2)反解x,即用含y的代数式表示x; (3)互换x、y,并注明反函数的定义域。 注意:步骤(3)是因为我们已经习惯于用x表示自变量,用y表示因变量。关键在于理解反函数的对应法则。 典型例题: 例1设f(x)为定义在R上的偶函数,且f(x)在(-∞,0)上单调增,当f(3a2-2a+2)>f(2a2+a+2)时,判断函数y=8+2a-a2的单调性。

高考反函数问题常见类型解析

高考反函数问题常见类型解析 反函数是高中数学中的重要概念之一,也是学生学习的难点之一。在历年高考中占有一定的比例。为了更好地掌握反函数相关的内容,本文重点分析关于反函数的几种题型及其解法。 一. 条件存在型 例1.函数f x x ax ()=--2 23在区间[ ] 12,上存在反函数的充要条件是( ) A. (]a ∈-∞,1 B. [)a ∈+∞2, C. (][)a ∈-∞+∞,,12 D. [] a ∈12, 解析:因为二次函数f x x ax ()=--2 23不是定义域内的单调函数,但在其定义域的 子区间( ]-∞,a 或[ )a ,+∞上是单调函数。而已知函数f x ()在区间[1,2]上存在反函 数,所以[](]12,,?-∞a 或者[][)12,,?+∞a ,即a ≤1或a ≥2。故选(C ) 点评:函数y f x =()在某一区间上存在反函数的充要条件是该函数在这一区间上是一一映射。特别地:如果二次函数y f x =()在定义域内的单调函数,那么函数f (x )必存在反函数;如果函数f (x )不是定义域内的单调函数,但在其定义域的某个子区间上是单调函数,那么函数f (x )在这个子区间上必存在反函数。 二. 式子求解型 例2.函数y x x =-≤23 10()的反函数是( ) A. y x x =+≥-()()113 B. y x x =-+≥-()()113 C. y x x = +≥()()103 D. y x x =-+≥()()103 解析:由x ≤0可得x 23 0≥,故y ≥-1,从y x =-23 1解得x y =±+()13 因x ≤0,所以x y =-+()13即其反函数是y x x =-+≥-()()113 故选(B )。 点评:反函数的定义域即为原函数的值域,所以求反函数时应先求出原函数的值域,不应该直接求反函数的定义域。 三.求定义域值域型 例3.若f x -1 ()为函数f x x ()lg()=+1的反函数,则f -1(x )的值域为_________。 解析:通法是先求出f (x )的反函数f x x -=-1 101(),可求得f -1(x )的值域为 ()-+∞1,,而利用反函数的值域就是原函数的定义域这条性质,立即得f -1(x )的值域 为()-+∞1,。 点评:这种类型题目可直接利用原函数的定义域、值域分别是反函数的值域和定义域这一性质求解。 四.性质判断型

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