反函数定义
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反函数
1.反函数
【知识点归纳】
【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y=g(x)(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.
【性质】
反函数其实就是y=f(x)中,x 和y 互换了角色
(1)函数f(x)与他的反函数f﹣1(x)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)函数存在反函数的重要条件是,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(当函数y=f(x),定义域是{0} 且f(x)=C (其中C 是常数),则函数f(x)是偶函数且有反函数,其反函数的定义域是{C},值域为{0} ).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)).
1/ 1。
反函数与原函数复合反函数与原函数复合是微积分中重要的概念,它关注的是函数之间的关系及其实际应用。
在实际应用中,反函数与原函数复合可以帮助我们解决许多问题,例如求函数的导数、确定函数的增减性和最值等。
本文将详细介绍反函数与原函数复合的概念,并给出一些实际的例子,以帮助读者更好地理解。
一、反函数的定义及其性质1、反函数的定义函数的反函数是指在指定的定义域和值域内,将函数的自变量和因变量交换得到的新函数。
如果函数f的定义域为D,值域为R,那么它的反函数表示为f^-1(x),其定义域为R,值域为D。
2、反函数的性质(1)反函数是双射函数一个函数如果既是单射函数,又是满射函数,则称之为双射函数。
在反函数的情况下,原函数必须是双射函数,才能构成一个函数对。
反函数的定义域和值域与原函数的定义域和值域相反,一一对应,这就保证了反函数也是双射函数。
(2)反函数的图像关于y=x对称在一张坐标图上,函数f的图像随着自变量x的变化而变化。
如果我们将自变量和因变量交换,则现在的图像是函数f^-1的图像。
通过比较图像,我们可以发现它们是对称的,即反函数的图像关于y=x对称。
(3)反函数的定义域和值域在原函数的定义域和值域内,反函数映射每一个值和只有一个值。
反函数的定义域和值域必须是满足这种关系的。
在双射函数的情况下,反函数的定义域和值域与原函数的定义域和值域相反。
二、原函数与反函数的复合1、原函数与反函数的复合在函数的定义域内,原函数与反函数可以互相转换。
这种互相转换可以表示为函数复合,即如果f是一个函数,f^-1是它的反函数,则f(f^-1(x))=x,f^-1(f(x))=x。
在函数复合的情况下,我们可以记住以下等式:(1)f(f^-1(x))=x (2)f^-1(f(x))=x这个等式的意义在于,对于原函数和反函数,它们是相互逆转的。
通过这个等式,我们可以得到原函数和反函数的复合性质。
(3)原函数与反函数的导数在原函数和反函数的复合中,它们的导数有很重要的意义。
反函数的概念一、主要知识点:1.反函数:设函数y=f(x)的定义域为A,值域为C,从式子y=f(x)中解出x=F(y),若对y在C中的任一值,通过式子x=F(y),x在A中都有唯一确定的值和它对应,则x=F(y)表示x是自变量y的函数,交换x,y后得y=F(x),记y=f-1(x);定义域、值域分别为原函数的值域、定义域。
2.求反函数的步骤:(1)由y=f(x)得x=f-1(y);(2)交换x,y得y=f-1(x);(3)指出y=f-1(x)的定义域。
3.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x与y是一一对应; (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。
二、典型例题解析1、反函数的存在性【例1】给出下列几个函数:①;② ;③;④,其中存在反函数的函数序号是 2、已知函数有反函数,且的图象经过点,则下列函数中可能是的反函数的一个函数是( )A. B.C. D.2、求函数的反函数【例2】求函数的反函数。
【例3】求函数f(x)=的反函数。
3、利用反函数的概念求函数值【例4】若f(2x-1)=x+1,则= 。
【例5】已知函数y=f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=3x-1,设f(x)的反函数是y=g(x),则g(-8)= 。
【例6】已知的图象经过点的反函数为,则的图象必经过点() A、 B、 C、 D、试一试:1、设,则2、若函数f(x)的图像经过(0,1)点,则f(x+2)的反函数的图像恒经过点____________3、已知函数的反函数为,则4、已知函数是奇函数,当时, ,设的反函数是y=g(x),则g(-8)=__5、已知函数的图象过点(1,7),又其反函数的图象经过点(4,0),则的表达式为____________6、若点既在函数的图象上,又在反函数的图象上,试确定和的解析式。
4.4 反函数的概念考点诠释1 反函数的定义:2 互为反函数的两个函数的性质:① 原函数和反函数的图像关于直线y x =对称;② 反函数的定义域为原函数的值域,反函数的值域为原函数的定义域 ③ 若原函数是奇函数则反函数也为奇函数; ④ 原函数与反函数有相同的单调性; ⑤ [()][()]11f f x f f x x --==注意:①“一个函数为单调函数”是“这个函数具有反函数”的充分非必要条件;(单调函数一定有反函数;但是若一个函数有反函数这个函数未必单调,例如,反比例函数)②反函数与原函数的交点不一定在直线y x =上;若反函数与直线y x =有交点,这个点一定在反函数上。
③若函数()y f x =的反函数为()1y f x -=则函数()1y f x =+的反函数为()11y f x -=-; 函数()1y f x =+的反函数为()11y f x -=-例题精析例1 求下列函数的反函数 (1)[,]503y x =∈-;(2)(,)332232x y x x x +=≥-≠-+ 精辟分析解: (1)[,]252503y x =-∈-,[,],50y ∴∈-且.22259y x =-x ∴=;所以原函数[,]503yx =∈-的反函数为[,]50y x =∈-。
(2)31323246x y x x +==+++,,,324624602x x x x ≥-≠-∴+≥-+≠33462x ∴≤-+或3046x >+,112y y ∴≤->又,.1333333461246422212y y x x x y y y --=+=∴=-=+--- 所以函数(,)332232x y x x x +=≥-≠-+的反函数是(,)3311212x y x x x -=≤->- 方法规律和总结 求一个函数的反函数可以遵循以下步骤:1 求原来函数的值域;2 把()()y f x x D =∈看作关于x 的方程,用y 的解析式表示x ,即()x g x =;2 如果()x g y =中任一个y 对应唯一的x ,那么()(),.1f x g x x A -=∈如果()x g y =中,存在一个y 对应多个x ,那么原函数不存在反函数。
反函数的性质及其应用反函数的定义一般来说,设函数y=f(x)(x∈A)的值域是C,若找得到一个函数g(y)在每一处g(y)都等于x,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。
最具有代表性的反函数就是对数函数与指数函数。
反函数的性质函数f(x)与它的反函数f-1(x)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;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等。
反函数性质:函数f(x)与它的反函数f-1(x)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;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的。
反函数和原函数之间的关系1、反函数的定义域是原函数的值域,反函数的值域是原函数的定义域。
2、互为反函数的两个函数的图像关于直线y=x对称。
3、原函数若是奇函数,则其反函数为奇函数。
4、若函数是单调函数,则一定有反函数,且反函数的单调性与原函数的一致。
5、原函数与反函数的图像若有交点,则交点一定在直线y=x上或关于直线y=x 对称出现。
函数是高中数学中的重要内容,反函数又是函数的重要组成部分,为了更好地掌握反函数相关的内容,对反函数的性质作如下归纳。
性质1 原函数的定义域、值域分别是反函数的值域、定义域在求原函数的反函数及反函数的定义域、值域的有关问题时,如能充分利用这条性质,将对解题有很大帮助。
例1. 函数的反函数是()。
A. B.C. D.解析:这是一个分段函数,对分段函数求反函数要注意分段求解。
由函数解析式可知当时,;时。
由性质1,可知原函数的反函数在时,,则根式前面要有负号,故可排除A、B两项,再比较C、D,易得答案为C。
例2. 若函数为函数的反函数,则的值域为__________。
解析:常规方法是先求出的反函数,再求得的值域为。
大一反函数所有知识点反函数是函数学习中的重要内容,它在解方程、求极限以及构建数学模型等方面都有广泛的应用。
在大一的学习中,我们需要掌握与反函数相关的一些基本概念和性质。
本文将从以下几个方面进行论述:什么是反函数、如何求反函数、反函数的性质以及反函数在实际问题中的应用。
一、什么是反函数(Inverse Function)在函数学习的过程中,我们已经学习了函数的定义和性质。
通常来说,对于函数f(x)而言,如果对于每一个自变量x的取值,都能唯一确定一个因变量f(x)的值,那么我们就称f(x)为一个函数。
那么,反函数就是对于给定的函数f(x),如果存在一个函数g(y),使得对于任意的y在定义域Dg内,有g(y) = x,那么我们称g(y)为函数f(x)的反函数。
二、如何求反函数1. 判断反函数是否存在对于函数f(x),我们需要首先判断它是否可逆。
常见的条件是:函数f(x)在定义域上是单调递增或者单调递减的,即如果对于任意的x1和x2,有x1 < x2,则f(x1) < f(x2),或者f(x1) > f(x2)。
2. 求反函数的步骤如果函数f(x)可以求反函数,那么我们可以按照以下步骤来求解:(1)设反函数为g(y),则先将f(x)中的自变量x和因变量y进行交换,得到x = f(y)。
(2)然后,我们对x进行求解,得到y = g(x)。
3. 反函数的符号表示在表示反函数时,通常用函数f(x)的小写字母x代表反函数,即y = f^(-1)(x)。
这是为了和函数f(x)的自变量y进行区分。
三、反函数的性质1. 函数与反函数的性质如果函数f(x)和它的反函数f^(-1)(x)存在,那么它们具备以下性质:(1)函数f(x)和它的反函数f^(-1)(x)互为反函数。
(2)函数f(f^(-1)(x)) = x,对于定义域内的任意x成立;函数f^(-1)(f(x)) = x,对于定义域内的任意x成立。
反函数常用知识点总结2页反函数常用知识点总结:1.反函数的定义:对于函数f的定义域D和值域R,如果对于任意的x∈D,有f(f^(-1)(x))=x成立,即f^(-1)(f(x))=x成立,则称函数f^(-1)为函数f 的反函数。
2.反函数的唯一性:如果函数f有反函数,则反函数是唯一的。
3.反函数的存在性:函数f有反函数的充分必要条件是,函数f是一对一的和映射的。
4.一对一函数:如果对于定义域D中的不同元素x1≠x2,函数f(x1)≠f(x2),则称函数f是一对一的。
5.映射函数:对于函数f的定义域D中的任意元素x1、x2,如果x1≠x2,则f(x1)≠f(x2)。
如果定义域D中的任意元素都有这个性质,那么函数f是映射函数。
6.判断反函数的方法:可以使用水平线切割法来判断函数是否有反函数。
对于函数y=f(x),在其图象上作一水平线y=k,如果这条水平线与函数y=f(x)的图象有且仅有一个交点,则函数f(x)是一对一的,从而有反函数。
7.反函数的求解:反函数的求解可以通过以下步骤进行:① 将函数y=f(x)表示为x关于y的函数形式;② 交换x和y,并对y求导得到dy/dx,并解y关于x的表达式;③ 将所得表达式表示为y=f^(-1)(x),即得到反函数。
8.反函数的性质:① 若函数f有反函数,则有f^(-1)^(-1)(x)=f(x);②若函数f有反函数,则有f(f^(-1)(x))=x,f^(-1)(f(x))=x成立;③ 若函数f和g均有反函数,则复合函数f(g(x))和g(f(x))分别有反函数g^(-1)(x)和f^(-1)(x)。
9.反函数与求导:如果函数f有反函数,则f'(f^(-1)(x))=(f^(-1))'(x),即反函数和原函数求导的结果互为倒数。
10.反函数的定义域和值域:如果函数f有反函数,则反函数的定义域等于原函数的值域,反函数的值域等于原函数的定义域。
11.反函数与基本初等函数的反函数:① 幂函数的反函数是指数函数;② 指数函数的反函数是对数函数;③ 三角函数的反函数分别是反三角函数。
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。
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‘(x),那么函数y=f’(x)的反函数就是y=f(x),这就是说,函数y=f(x)与y=f‘(x)
互为反函数。
⑶互为反函数的两个函数在各自定义域内有相同的单调性。
单调函数才有反函数,如二次函数在R内不是反函数,但在其单调增(减)的定义域内,可以求反函数。
⑷ 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‘(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’(x)的值域;函数y=f(x)的值域正好是它的反函数y=f’(x)的定义域(如下表):
函数:y=f(x)
反函数:y=f’(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y=f’(x)就叫做函数y=f(x)的反函数. 反函数y=f‘(x)的定义域、值域分别是函数y=f(x)的值域、定义域. 开始的两个例子:s=vt记为f(t)=vt,则它的反函数就可以写为f’(s)=s/v,同样y=2x+6记为f(x)=2x+6,则它的反函数为:f‘(x)=x/2-3.
有时是反函数需要进行分类讨论,如:f(x)=x+1/x,需将x进行分类讨论:在x大于0时的情况,x小于0的情况,多是要注意的。
一般分数函数的反函数的表示为y=ax+b/cx+d(a/c不等于b/d)--y=b-dx/cx+a
反函数应用
直接求原函数的值域困难时,可以通过求其反函数的定义域来确定原函数的值域,求反函数的步骤是这样的:
1、先求出反函数的定义域,因为原函数的值域就是反函数的定义域;
(我们知道函数的三要素是定义域、值域、对应法则,所以先求反函数的定义域是求反函数的第一步)
2、反解x,也就是用y来表示x;
3、改写,交换位置,也就是把x改成y,把y改成x;
4、写出原函数及其值域。
实例:y=2x+1(值域:任意实数)
x=(y-1)/2
y=(x-1)/2(x取任意实数)
特别地,形如kx+ky=b的直线方程和任意一个反比例函数,它的反函数都是它本身。
反函数求解三步骤:
1、换:X、Y换位
2、解:解出Y
3、标:标出定义域。