第一册反函数

反函数知识点大一反函数是高等数学中的一个重要概念，它与原函数紧密相关，是理解微积分和函数性质的基础。

本文将介绍反函数的定义、性质以及在求导和解方程中的应用。

一、反函数的定义在函数的基本概念中，我们知道函数是一种对应关系，每一个自变量对应一个唯一的因变量。

而反函数则是对这种对应关系进行逆转。

具体而言，对于函数f(x)，如果存在一个函数g(y)，使得当y=f(x)时，有x=g(y)，则称g(y)为f(x)的反函数。

二、反函数的性质1. 原函数与反函数的复合恒等如果f(x)和g(y)是互为反函数的函数对，那么f(g(y))=y和g(f(x))=x对任意y和x成立。

这意味着原函数和反函数的复合等于自变量或因变量本身。

2. 反函数的定义域与值域互换对于函数f(x)及其反函数g(y)，f(x)的定义域等于g(y)的值域，而f(x)的值域等于g(y)的定义域。

即对于任意x在f(x)的定义域，都存在唯一的y使得f(x)=y，同样对于任意y在g(y)的定义域，都存在唯一的x使得g(y)=x。

3. 原函数和反函数的图像关于y=x对称如果函数f(x)有反函数g(y)，那么f(x)和g(y)的图像关于直线y=x对称，即在平面直角坐标系中，它们的图像通过对称变换重合。

三、反函数的求导对于函数f(x)及其反函数g(y)，如果f(x)在某区间内连续且可导，并且f'(x)≠0，则反函数g(y)在对应的区间内也连续且可导，并且有g'(y)=1/f'(x)。

这一性质在求导计算和函数性质分析中非常实用，可以简化问题的求解过程。

四、解方程中的应用反函数在解方程中有广泛的应用。

如果方程f(x)=c有唯一实根，则可通过求f(x)的反函数g(y)，将方程转化为y=c，从而得到x=g(c)的解。

这种方法在实际问题中常用于求解复杂方程的根，简化计算步骤，提高求解的准确性。

总结：反函数是数学中的重要概念，与原函数密切相关。

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)(1x fy ；了解)(1x f表示反函数的符号，1f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）2x y （R x ）的反函数是 （2）2x y （0 x ）的反函数是 （3）2x 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）13x y （3）)0(12x x y（4）)21,(2413x 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)(1y fx ； （2） 互换:互换y x ,的位置，得)(1x fy ；（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.例3：在同一坐标下，画出例2中的函数及其反函数的图像.（在几何画板中显示）教师点拨：指导学生观察函数及其反函数的图像，结合反函数的定义，探讨函数及其反函数之间的关系.学生活动：探讨互为反函数的两个函数的关系. ①从函数角度看：若函数)(x f y 有反函数)(1x fy ，则)(1x fy 的反函数是)(x f y ，即)(x f y 和)(1x fy 互为反函数.反函数的定义域与值域恰好是原函数的值域与定义域.②从函数图像看：原函数和反函数图像关于x y 对称.③从单调性来看：原函数和反函数均为单调函数，他们具有相同的单调性. 3、例题分析，巩固方法： （1）课本练习4.5 （2）补充练习：1、给出下列几个函数：①)21(12x x y ；②)2(2)1(4x x x y ③)(23R x x y ④)0()2( x x x y 其中不存在反函数的函数序号是 ②、④2、若指数函数)(x f y 的反函数的图像经过点（２，－１），则此指数函数为 ( A )（A ） xy )21( （B ）x y 2 （C ）xy 3 （Ｄ）x y 103、设)1(22)( x x x f ，则)(1x f（ D ）（A ）在（), 上是增函数 （B ）在（), 上是减函数 （C ）在),0[ 上是减函数 （Ｄ）在（]0, 上是增函数4、若函数)(x f 是函数 10222 x x y 的反函数，则)(x f 的图像为 （ B ）A B C D5、)21( 22x x x y 反函数是 （ B ）（A ）)11( 112 x x y （B ）)10( 112 x x y （C ）)11( 112 x x y（D ）)10( 112 x x y6、若)0( a b ax y 有反函数且它的反函数就是b ax y 本身，求b a ,应满足的条件.解：由b ax y ，得b y ax .由0 a ，知ab y a x1. 所以函数b ax y 的反函数为a by a x1. 由于函数b ax y 的反函数aby a x 1就是函数b ax y 本身，即有xxxyyyya a 1，且b ab. 于是，解得1 a ，0 b 或1 a ，b 为任意实数.教师点拨：提出两个问题：①什么样的一次函数，它的反函数正好是它本身？②除了一次函数外，是否还存在其它函数，满足反函数就是它本身?(11),0(x x y k x k y 等) 4、课堂小结①反函数的概念及求法； ②函数及其反函数的关系； 5、作业布置 练习册4.5 A 组 六、教学设计说明1．反函数概念比较抽象，不能简单地从形式上来定义. 在教学时先通过实例根据自变量和应变量的不同，得到两个函数关系式和图像完全不同的函数.在此基础上指出这两个函数互为反函数，这样使学生对反函数有一个初步的认识.2．在此基础上，引出反函数的一般概念，使得较抽象的概念能被学生逐步理解.然后再进一步强调函数),)((A y D x x f y 的反函数存在的条件——“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”.3．通过学生对课本例题的练习，发现学生在解题过程中存在的问题.通过对课堂练习的点评，让学生了解并总结出求反函数的步骤. 同时让学生认识到若函数)(x f y 有反函数)(1x fy ，则)(1x fy 的反函数是)(x f y ，即)(x f y 和)(1x fy 互为反函数，并了解反函数的定义域与值域恰好是原函数的值域与定义域.4．通过几何画板在同一坐标下演示课本例题的函数及其反函数的图像，让学生掌握y x ,互换的几何意义，了解原函数和反函数图像关于x y 对称，从而巩固对反函数概念的理解.小学二（2）班班规一、 安全方面1、 每天课间不能追逐打闹。

反函数——课堂教学设计一、[教材依据]全日制普通高级中学教科书数学（人教版）第一册（上）第二章《函数》第四节“反函数”第一课时。

二、[教材分析][设计思路]1、体验教学的原则：重视学生的亲身体验与感悟，使学生具有对于知识生成、发展、形成及应用过程的体验和感悟。

本节课力求体现二期课改的思路，以学生发展为本。

整节课的概念、例题与练习都以学生讨论、探究、归纳为主，教师引导为辅。

使学生在形成概念、发展规律、获取知识和理解内化的数学学习过程中，在数学应用和实践的过程中发展数学能力和一般能力，学会数学学习和应用的基本方法，逐步增强学生的研习能力、批判思维能力、自学能力和交流合作能力，培养学生勇于探索的精神。

2、本节教材是在学生初步学习了函数及其性质后，再来接触的一个新概念-----“反函数”。

反函数是函数中的一个重要概念，对这个概念的研究是对函数概念和性质在认识上的深化和提高。

它是从研究两个函数关系的角度产生的函数的，反函数本身也是一个函数。

由于反函数的定义本身比较抽象，难度较大，故在本节教学中从具体实例出发，引导学生从函数的三要素的变化角度，认识反函数的特征，揭示反函数的本质，逐步概括出反函数的定义，进而明确求解反函数问题的步骤。

当然学生在具体求解指定函数的反函数时，可能会遇到反解x时正负的选择问题及求原来函数的值域问题，教学中要预以足够的重视。

为了突破“反函数存在的条件”与“反函数与原函数的相互关系”这一难点，在本节教学中采用由课本上前面的例题（本章第一节“函数”部分给出的3个对应，并且是3个从A到B的函数）来加深对反函数定义的理解，这样便于把抽象的问题直观化。

反函数概念的建立，对研究原函数的性质有着重要作用，对将要学习研究的“指数函数”与“对数函数”等函数之间图象与性质的关系也起着重要作用。

三、[教学目标]1、知识与技能目标：（1）、理解反函数的概念 （2）、会求一些简单函数的反函数。

2、过程与方法目标：通过师生的共同讨论，弄清反函数的概念，探索与原函数的相互关系，会求一些简单函数的反函数。

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。

【课题】：ξ2.4 反函数（第一课时）【教材分析】：反函数是研究两个函数的相互关系的一项重要内容,学生掌握了反函数的知识,有助于进一步了解函数的概念,获得比较系统的函数知识,并为以后学习互为反函数的指数函数与对数函数以及三角函数与反三角函数奠定了基础.某函数的反函数，本身也是一个函数（从映射的角度可知,函数y=f(x)是定义域集合A到值域C的映射,它的反函数y=f-1（x）是集合C到集合A的映射），反函数的概念的建立，对研究原函数的性质有着重要作用。

【教学内容】：本节的主要内容是反函数的概念、求反函数的方法步骤以及原函数与它的反函数定义域和值域之间的关系。

【教学目标】：（1）知识目标：理解反函数的定义，知道函数)fy∈x=的反函数的表示方法；会)((Ax求某些简单函数的反函数。

（2）能力目标：通过本节课的教学，加强培养学生的数学思想，借助比较原函数与反函数之间的关系，从中渗透“对比”、“由特殊到一般”、“化归”等数学思想。

（3）情感目标：提高学生用辩证的观点分析解决问题的意识。

【重点难点】：本节的教学重点是反函数的概念的形；教学难点是掌握反函数的求法.课本上给出的反函数的定义比较长,也比较抽象,学生阅读理解起来会感到有困难,因此重点自然应放在概念的理解上,而且概念中的描述实际上就是求反函数的过程,使得求反函数问题也有法可依,可以帮助学生体会求反函数步骤的合理性.求反函数虽有明确的步骤,主要是解一个方程和求一个值域,但解的方程的类型各不相同,求解时怎样根据条件进行解的取舍,是学生遇到的难题,同时求函数值域也是多数同学感到困难的课题,所以求反函数就成为本节的一个难点.【教学设想】：（1）提出问题,体现老师为主导,学生为主体的原则,整个教学过程为：提出问题→探索→解决问题→比较→得出结论.（2）教法上以引导式为主，启发式教学为辅，在教学中启发、诱导贯穿于始终。

【教学用具】：投影仪、多媒体计算机等.【教学过程】：123xAÅÅÅ结论：着必然的联系：①它们的对应法则是互逆的；② 它们的定义域和值域相反：定义域，而前者的定义域是后者的值域我们称这样的每一对函数为“互为反函数”2¡±¡´ËÅ【解题小结】112í±3¡2ìËòË解：令又ÅÅ。

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)(1x fy ；了解)(1x f表示反函数的符号，1f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）2x y （R x ）的反函数是 （2）2x y （0 x ）的反函数是 （3）2x 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）13x y （3）)0(12x x y（4）)21,(2413x 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)(1y fx ； （2） 互换:互换y x ,的位置，得)(1x fy ；（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.例3：在同一坐标下，画出例2中的函数及其反函数的图像.（在几何画板中显示）教师点拨：指导学生观察函数及其反函数的图像，结合反函数的定义，探讨函数及其反函数之间的关系.学生活动：探讨互为反函数的两个函数的关系. ①从函数角度看：若函数)(x f y 有反函数)(1x fy ，则)(1x fy 的反函数是)(x f y ，即)(x f y 和)(1x fy 互为反函数.反函数的定义域与值域恰好是原函数的值域与定义域.②从函数图像看：原函数和反函数图像关于x y 对称.③从单调性来看：原函数和反函数均为单调函数，他们具有相同的单调性. 3、例题分析，巩固方法： （1）课本练习4.5 （2）补充练习：1、给出下列几个函数：①)21(12x x y ；②)2(2)1(4x x x y ③)(23R x x y ④)0()2( x x x y 其中不存在反函数的函数序号是 ②、④2、若指数函数)(x f y 的反函数的图像经过点（２，－１），则此指数函数为 ( A )（A ） xy )21( （B ）x y 2 （C ）xy 3 （Ｄ）x y 103、设)1(22)( x x x f ，则)(1x f（ D ）（A ）在（), 上是增函数 （B ）在（), 上是减函数 （C ）在),0[ 上是减函数 （Ｄ）在（]0, 上是增函数4、若函数)(x f 是函数 10222 x x y 的反函数，则)(x f 的图像为 （ B ）A B C D5、)21( 22x x x y 反函数是 （ B ）（A ）)11( 112 x x y （B ）)10( 112 x x y （C ）)11( 112 x x y（D ）)10( 112 x x y6、若)0( a b ax y 有反函数且它的反函数就是b ax y 本身，求b a ,应满足的条件.解：由b ax y ，得b y ax .由0 a ，知ab y a x1. 所以函数b ax y 的反函数为a by a x1. 由于函数b ax y 的反函数aby a x 1就是函数b ax y 本身，即有xxxyyyya a 1，且b ab. 于是，解得1 a ，0 b 或1 a ，b 为任意实数.教师点拨：提出两个问题：①什么样的一次函数，它的反函数正好是它本身？②除了一次函数外，是否还存在其它函数，满足反函数就是它本身?(11),0(x x y k x k y 等) 4、课堂小结①反函数的概念及求法； ②函数及其反函数的关系； 5、作业布置 练习册4.5 A 组 六、教学设计说明1．反函数概念比较抽象，不能简单地从形式上来定义. 在教学时先通过实例根据自变量和应变量的不同，得到两个函数关系式和图像完全不同的函数.在此基础上指出这两个函数互为反函数，这样使学生对反函数有一个初步的认识.2．在此基础上，引出反函数的一般概念，使得较抽象的概念能被学生逐步理解.然后再进一步强调函数),)((A y D x x f y 的反函数存在的条件——“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”.3．通过学生对课本例题的练习，发现学生在解题过程中存在的问题.通过对课堂练习的点评，让学生了解并总结出求反函数的步骤. 同时让学生认识到若函数)(x f y 有反函数)(1x fy ，则)(1x fy 的反函数是)(x f y ，即)(x f y 和)(1x fy 互为反函数，并了解反函数的定义域与值域恰好是原函数的值域与定义域.4．通过几何画板在同一坐标下演示课本例题的函数及其反函数的图像，让学生掌握y x ,互换的几何意义，了解原函数和反函数图像关于x y 对称，从而巩固对反函数概念的理解.。

课题：互为反函数的函数图像间的关系教学过程设计创设情景，引入新课1、复习提问反函数的概念。

〇学生活动学生回答，教师总结（1）用y表示x（2）把y当自变量还是函数提出问题，探究问题一、画出y=3x-2)(Rx∈的图像，并求出反函数。

●引导设问1原函数中的自变量与函数值和反函数中的自变量函数值什么关系？〇学生活动学生很容易回答原函数y =3x-2中反函数32+=yx中y:函数x：自变量 x:函数y：自变量●引导设问2在原函数定义域内任给定一个x0都有唯一的一个y0与之对应，即()yx,在原函数图像上，那么哪一点在反函数图像上？〇学因为y0=3x0-2成立，所以32+=yx成立即(y,x0)在反函数图像上。

●引导设问3若连结BG，则BG与y=x什么关系？点B与点G什么关系？为什么？点B再换一个位置行吗？〇学生活动学生根据图形很容易得出y=x垂直平分BG，点B与点G关于y=x对称。

学生证法可能有OB=OG,BD=GD等。

▲教师引导教师用几何花板，就上面的问题追随学生的思路演示当()yx,在y =3 x-2图像变化时(y0,x0)也随之变化但始终有两点关于y=x对称。

●引导设问4若不求反函数，你能画出y=3x-2)(Rx∈的反函数的图像吗？怎么画？〇学生活动有了前面的铺垫学生很容易想到只要找出点G的两个位置便可以画出反函数的图像。

●引导设问5上题中原函数与反函数的图像，这两条直线什么关系？〇学生活动由前面容易得出（关于y=x对称）●引导设问6若把l /当作原函数的图像，那么它的反函数图像是谁？〇学生活动由图中可以看出l l /,关于y=x 相互对称所以他的反函数图像应是l ，另外由上节课原函数与反函数互为反函数也可得。

●引导设问7以上是一个特殊的函数，图像为直线，若对一个一般的函数图像你能根据上题的原理画出反函数的图像吗？如图是x y 3=的图像，请你猜想出它的反函数图像。

〇学生活动由上题学生不难得出做y=x 的对称图像（教师配合动画演示）●引导设问8通过上面的两个问题我们可以得出原函数图像与反函数图像有什么关系？▲ 学生总结，教师补充 结论（1）一个函数若存在反函数则原函数和反函数的图像关于y=x 这条直线对称。