函数解析式的七种求法(讲解)
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求函数解析式的基本方法求函数解析式是中学数学的重要内容,是高考的重要考点之一。
本文给出求函数解析式的基本方法,供广大师生参考。
一、定义法根据函数的定义求其解析式的方法。
例1. 已知x 2x )1x (f +=+,求)x (f 。
解:因为)1x (1x )x (f ,11x ,1]1)x [(x 2x )1x (f 22≥-=≥+-+=+=+所以二、换元法已知)x (g ),x (f )]x (g [f 把求看成一个整体t ,进行换元,从而求出)x (f 的方法。
例2. 同例1。
解:令2)1t (x ,1t x ,1t ,t 1x -=-=≥=+则,所以)1t (1t )1t (2)1t ()t (f 22≥-=-+-=,所以)1x (1x )x (f 2≥-=。
评注:利用换元法求函数解析式必须考虑“元”的取值范围,即)x (f 的定义域。
三、方程组法根据题意,通过建立方程组求函数解析式的方法。
例3. 已知定义在R 上的函数)x (f 满足1x )x (f 2)x (f +=+-,求)x (f 的解析式。
解:1x )x (f 2)x (f +=+- , ①1x )x (f 2)x (f +-=-+∴② ②①-⨯2得1x 3)x (f 3+=, 所以31x )x (f +=。
评注:方程组法求解析式的关键是根据已知方程中式子的特点,构造另一个方程。
四、特殊化法通过对某变量取特殊值求函数解析式的方法。
例 4. 已知函数)x (f 的定义域为R ,并对一切实数x ,y 都有)1y 2x (x )y (f 3)x (f )y x (f 2++++=-,求)x (f 的解析式。
解:令x x )0(f 3)x (f )x (f 20y 2+++==得, 令)0(f 3)0(f )0(f 20y x +===得,所以0)0(f =,所以)R x (x x )x (f 2∈+=五、待定系数法已知函数解析式的类型,可设其解析式的形式,根据已知条件建立关于待定系数的方程,从而求出函数解析式的方法。
函数解析式的常用求解方法:(1)待定系数法:(已知函数类型如:一次、二次函数、反比例函数等):若已知f(x)的结构时,可设出含参数的表达式,再根据已知条件,列方程或方程组,从而求出待定的参数,求得f(x)的表达式。
待定系数法是一种重要的数学方法,它只适用于已知所求函数的类型求其解析式。
(2)换元法(注意新元的取值范围):已知f(g(x))的表达式,欲求f(x),我们常设t=g(x),从而求得,然后代入f(g(x))的表达式,从而得到f(t)的表达式,即为f(x)的表达式。
(3)配凑法(整体代换法):若已知f(g(x))的表达式,欲求f(x)的表达式,用换元法有困难时,(如g(x)不存在反函数)可把g(x)看成一个整体,把右边变为由g(x)组成的式子,再换元求出f(x)的式子。
(4)消元法(如自变量互为倒数、已知f(x)为奇函数且g(x)为偶函数等):若已知以函数为元的方程形式,若能设法构造另一个方程,组成方程组,再解这个方程组,求出函数元,称这个方法为消元法。
(5)赋值法(特殊值代入法):在求某些函数的表达式或求某些函数值时,有时把已知条件中的某些变量赋值,使问题简单明了,从而易于求出函数的表达式。
求函数解析式是中学数学的重要内容,是高考的重要考点之一。
本文给出求函数解析式的基本方法,供广大师生参考。
一、定义法根据函数的定义求其解析式的方法。
例1. 已知,求。
解:因为二、换元法已知看成一个整体t,进行换元,从而求出的方法。
例2. 同例1。
解:令,所以,所以。
评注:利用换元法求函数解析式必须考虑“元”的取值范围,即的定义域。
三、方程组法根据题意,通过建立方程组求函数解析式的方法。
例3. 已知定义在R上的函数满足,求的解析式。
解:,①②得,所以。
评注:方程组法求解析式的关键是根据已知方程中式子的特点,构造另一个方程。
四、特殊化法通过对某变量取特殊值求函数解析式的方法。
例4. 已知函数的定义域为R,并对一切实数x,y都有,求的解析式。
一、待定系数法:1、已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .2、已知二次函数()x f 满足()()2--2-x f x f =,且图象在y 轴上的截距为1,被x 轴截得的线段长为22,求函数()x f 的解析式。
3、已知函数f(x)是一次函数,且满足关系式3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式。
4、求一次函数f(x),使f[f(x)]=9x+1;二、配凑法:5、已知221)1(x x x x f +=+ )0(>x ,求 ()f x 的解析式6、已知函数()11-23+=-x -x x x f ,求()x f 的解析式。
7、(1)已知f(x-1)= 2x -4x ,解方程f(x+1)=0. (2)若x x x f 2)1(+=+,求)(x f8、(1)已知x x x f 2)1(+=+,求)1(+x f (2)已知 ()211xf x x =++,求()f x .9、已知x ≠0,函数f (x )满足f (x x 1-)=x 2+21x ,求f (x )四、代入法:10、已知:函数)(2x g y x x y =+=与的图象关于点)3,2(-对称,求)(x g 的解析式11、已知函数()x x x f 22+=,求函数()1-x f y =的解析式。
已知)3(41)(,2)(2+=+=x x g a x x f ,若g[f(x)]=x 2+x+1,则a=_____________.12、已知f(1-cosx)=sin 2x ,则f(x)=______________.已知f(cosx)=cos5x ,则f(sinx)=______________.13、已知)3(41)(,2)(2+=+=x x g a x x f ,若g[f(x)]=x 2+x+1,则a=_____________.五、构造方程组法:14、设,)1(2)()(x x f x f x f =-满足求)(x f 15、已知3f(x)+f(x 1)=x ,求f(x)16、已知函数()x f 满足2()x x f x f 31=⎪⎭⎫⎝⎛+,求函数()x f 的解析式。
高中数学:函数解析式的十一种方法一、定义法 二、待定系数法 三、换元(或代换)法 四、配凑法 五、函数方程组法七、利用给定的特性求解析式.六、特殊值法 八、累加法 九、归纳法 十、递推法 十一、微积分法一、定义法:【例1】设23)1(2+-=+x x x f ,求)(x f .2]1)1[(3]1)1[(23)1(22+-+--+=+-=+x x x x x f =6)1(5)1(2++-+x x 65)(2+-=∴x x x f【例2】设21)]([++=x x x f f ,求)(x f . 【解析】设xx x x x x f f ++=+++=++=111111121)]([xx f +=∴11)(【例3】设33221)1(,1)1(x x x x g x x x x f +=++=+,求)]([x g f .【解析】2)(2)1(1)1(2222-=∴-+=+=+x x f x x x x x x f又x x x g x x x x xx x x g 3)()1(3)1(1)1(3333-=∴+-+=+=+ 故2962)3()]([24623-+-=--=x x x x x x g f【例4】设)(sin ,17cos )(cos x f x x f 求=.【解析】)2(17cos )]2[cos()(sin x x f x f -=-=ππx x x 17sin )172cos()1728cos(=-=-+=πππ.二、待定系数法:在已知函数解析式的构造时,可用待定系数法。
【例1】 设)(x f 是一次函数,且34)]([+=x x f f ,求)(x f 【解析】设b ax x f +=)( )0(≠a ,则bab x a b b ax a b x af x f f ++=++=+=2)()()]([∴⎩⎨⎧=+=342b ab a ∴⎩⎨⎧⎩⎨⎧=-===3212b a b a 或 32)(12)(+-=+=∴x x f x x f 或 【例2】已知1392)2(2+-=-x x x f ,求)(x f .【解析】显然,)(x f 是一个一元二次函数。
2[()]()()f f x af x b a ax b b a x ab b=+=++=++函 数 解 析 式 的 七 种 求 法一、 待定系数法:在已知函数解析式的构造时,可用待定系数法.它适用于已知所求函数类型(如一次函数,二次函数,正、反例函数等)及函数的某些特征求其解析式的题目。
其方法:已知所求函数类型,可预先设出所求函数的解析式,再根据题意列出方程组求出系数。
例1 设)(x f 是一次函数,且34)]([+=x x f f ,求)(x f . 解:设b ax x f +=)()0(≠a ,则 ∴⎩⎨⎧=+=342b ab a , ∴⎩⎨⎧⎩⎨⎧=-===3212b a b a 或 . 32)(12)(+-=+=∴x x f x x f 或 .二、配凑法:已知复合函数[()]f g x 的表达式,求()f x 的解析式,[()]f g x 的表达式容易配成()g x 的运算形式时,常用配凑法.但要注意所求函数()f x 的定义域不是原复合函数的定义域,而是()g x 的值域.例2 已知221)1(xx x x f +=+ )0(>x ,求 ()f x 的解析式. 解:2)1()1(2-+=+x x x x f , 21≥+x x , 2)(2-=∴x x f )2(≥x . 三、换元法:已知复合函数[()]f g x 的表达式时,还可以用换元法求()f x 的解析式.用来处理不知道所求函数的类型,且函数的变量易于用另一个变量表示的问题。
它主要适用于已知复合函数的解析式,但使用换元法时要注意新元定义域的变化,最后结果要注明所求函数的定义域。
例3 已知x x x f 2)1(+=+,求)1(+x f . 解:令1+=x t ,则1≥t ,2)1(-=t x .x x x f 2)1(+=+, ∴,1)1(2)1()(22-=-+-=t t t t f1)(2-=∴x x f )1(≥x , x x x x f 21)1()1(22+=-+=+∴ )0(≥x .四、代入法:求已知函数关于某点或者某条直线的对称函数时,一般用代入法.例4已知:函数)(2x g y x x y =+=与的图象关于点)3,2(-对称,求)(x g 的解析式.解:设),(y x M 为)(x g y =上任一点,且),(y x M '''为),(y x M 关于点)3,2(-的对称点.则 ⎪⎩⎪⎨⎧=+'-=+'3222y y x x ,解得:⎩⎨⎧-='--='y y x x 64 , 点),(y x M '''在)(x g y =上 , x x y '+'='∴2. 把⎩⎨⎧-='--='yy x x 64代入得:)4()4(62--+--=-x x y . 整理得672---=x x y , ∴67)(2---=x x x g .五、构造方程组法:若已知的函数关系较为抽象简约,则可以对变量进行置换,设法构造方程组,通过解方程组求得函数解析式.例5 设,)1(2)()(x xf x f x f =-满足求)(x f . 解 x x f x f =-)1(2)( ① 显然,0≠x 将x 换成x 1,得:xx f x f 1)(2)1(=- ② 解① ②联立的方程组,得:xx x f 323)(--=. 例6 设)(x f 为偶函数,)(x g 为奇函数,又,11)()(-=+x x g x f 试求)()(x g x f 和的解析式 解 )()(),()(x g x g x f x f -=-=-∴,又11)()(-=+x x g x f ① ,用x -替换x 得:11)()(+-=-+-x x g x f ,即11)()(+-=-x x g x f ② ,解① ②联立的方程组,得11)(2-=x x f ,x x x g -=21)( 小结:消元法适用于自变量的对称规律。
求函数解析式的九种常用方法一、换元法已知复合函数f [g (x)]的解析式,求原函数f(x)的解析式, 把g (x)看成一个整体t ,进行换元,从而求出f(x)的方法。
例1 已知f(xx 1+)= x x x 1122++,求f(x)的解析式. 解: 设x x 1+= t ,则 x= 11-t (t ≠1), ∴f (t)= 111)11(1)11(22-+-+-t t t = 1+2)1(-t +(t-1)= t 2-t+1 故 f (x)=x 2-x +1 (x ≠1). 评注: 实施换元后,应注意新变量的取值范围,即为函数的定义域.二、配凑法例2 已知f(x +1)= x+2x ,求f (x)的解析式.解: f (x +1)= 2)(x +2x +1-1=2)1(+x -1,∴ f(x +1)= 2)1(+x -1 (x +1≥1),将x +1视为自变量x,则有f(x)= x 2-1 (x ≥1). 评注: 使用配凑法时,一定要注意函数的定义域的变化,否则容易出错.三、待定系数法已知函数解析式的类型,可设其解析式的形式,根据已知条件建立关于待定系数的方程,从而求出函数解析式的方法。
例3 已知二次函数f(x)满足f(0)=0,f(x+1)= f(x)+2x+8,求f (x )的解析式.解:设二次函数f(x )= ax 2+bx+c,则 f(0)= c= 0 ①f (x+1)= a 2)1(+x +b (x+1)= ax 2+(2a +b)x+a+b ② 由f(x+1)= f (x)+2x +8 与①、② 得⎩⎨⎧=++=+822b a b b a 解得 ⎩⎨⎧==.7,1b a 故f(x)= x 2+7x.评注: 已知函数类型,常用待定系数法求函数解析式.四、消去法(方程组法)例4 设函数f (x )满足f(x )+2 f(x 1)= x (x ≠0),求f (x )函数解析式. 分析:欲求f(x),必须消去已知中的f(x 1),若用x 1去代替已知中x,便可得到另一个方程,联立方程组求解即可.解:∵ f(x )+2 f(x1)= x (x ≠0) ① 由x 1代入得 2f(x)+f(x 1)=x1(x ≠0) ② 解 ①② 构成的方程组,得 f(x )=x 32-3x (x ≠0). 评注:方程组法求解析式的关键是根据已知方程中式子的特点,构造另一个方程 练习:已知定义在R 上的函数满足,求的解析式。
函 数 解 析 式 的 七 种 求 法一、 待定系数法:在已知函数解析式的构造时,可用待定系数法. 例1 设)(x f 是一次函数,且34)]([+=x x f f ,求)(x f .二、配凑法:已知复合函数[()]f g x 的表达式,求()f x 的解析式,[()]f g x 的表达式容易配成()g x 的运算形式时,常用配凑法.但要注意所求函数()f x 的定义域不是原复合函数的定义域,而是()g x 的值域. 例2 已知221)1(x x xx f +=+ )0(>x ,求 ()f x 的解析式.三、换元法:已知复合函数[()]f g x 的表达式时,还可以用换元法求()f x 的解析式.与配凑法一样,要注意所换元的定义域的变化. 例3 已知x x x f 2)1(+=+,求)1(+x f .四、代入法:求已知函数关于某点或者某条直线的对称函数时,一般用代入法. 例4已知:函数)(2x g y x x y =+=与的图象关于点)3,2(-对称,求)(x g 的解析式.五、构造方程组法:若已知的函数关系较为抽象简约,则可以对变量进行置换,设法构造方程组,通过解方程组求得函数解析式. 例5 设,)1(2)()(x xf x f x f =-满足求)(x f .六、赋值法:当题中所给变量较多,且含有“任意”等条件时,往往可以对具有“任意性”的变量进行赋值,使问题具体化、简单化,从而求得解析式. 例7 已知:1)0(=f ,对于任意实数x 、y ,等式)12()()(+--=-y x y x f y x f 恒成立,求)(x f .函 数 值 域 求 法 小 结1.重难点归纳.(1)求函数的值域.此类问题主要利用求函数值域的常用方法 配方法、分离变量法、单调性法、图像法、换元法、不等式法等 无论用什么方法求函数的值域,都必须考虑函数的定义域.(2)函数的综合性题目.此类问题主要考查函数值域、单调性、奇偶性、反函数等一些基本知识相结合的题目 此类问题要求考生具备较高的数学思维能力和综合分析能力以及较强的运算能力 在今后的命题趋势中综合性题型仍会成为热点和重点,并可以逐渐加强.(3)运用函数的值域解决实际问题.此类问题关键是把实际问题转化为函数问题,从而利用所学知识去解决此类题要求考生具有较强的分析能力和数学建模能力. 2.值域的概念和常见函数的值域.函数的值域取决于定义域和对应法则,不论采用什么方法球函数的值域均应考虑其定义域.常见函数的值域:一次函数()0y kx b k =+≠的值域为R .二次函数()20y ax bx c a =++≠,当0a >时的值域为24,4ac b a ⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭, 当0a <时的值域为24,4ac b a ⎛⎤--∞ ⎥⎝⎦.反比例函数()0ky k x=≠的值域为{}0y R y ∈≠. 指数函数()01xy aa a =>≠且的值域为{}0y y >.对数函数()log 01a y x a a =>≠且的值域为R .正,余弦函数的值域为[]1,1-,正,余切函数的值域为R .3.求函数值域(最值)的常用方法.一、观察法(根据函数图象、性质能较容易得出值域(最值)的简单函数) 1、求242-+-=x y 的值域.2、求函数y =的值域.二、配方法(当所给函数是二次函数或可化为二次函数的复合函数时,可利用配方法求值域) 1、求函数][)4,0(422∈+--=x x x y 的值域.说明:在求解值域(最值)时,遇到分式、根式、对数式等类型时要注意函数本身定义域的限制,本题为:0)(≥x f .2、若,42=+y x 0,0>>y x ,试求xy 的最大值。
函数解析式的求法1.待定系数法例1.求一次函数y=f(x)解析式,使f(f(x))=4x+3.解:设f(x)=ax+b(a≠0).∴f(f(x))==af(x)+b=a(ax+b)+b=a^2x+ab+b∴a^2x+ab+b=4x+3∴a^2=4,ab+b=3解得a=2,b=1或a=-2,b=-3.∴f(x)=2x+1或f(x)=-2x-3.总结:当已知函数类型时,求函数解析式,常用待定系数法。
其基本步骤:设出函数的一般式,代入已知条件通过解方程(组)确定未知系数。
2.换元法换元法就是引进一个或几个新的变量来替换原来的某些量的解题方法,它的目的是化繁为简、化难为易,以快速的实现从未知向已知的转换,从而达到顺利解题的目的。
常见换元法是多种多样的,如局部换元、整体换元、分母换元、平均换元等,应用极为广泛。
例2.已知f(1-√x)=x.求f(x).解:设1-√x=t,则x=(1-t)^2∵x≥0,∴t≤1,∴f(t)=(1-t)^2(t≤1)∴f(x)=(1-x)^2(x≤1)(函数变量的无关性)总结:(1)利用换元法解题时,要注意在换元时易引起定义域的变化,所以最后的结果要注意所求函数的定义域。
(2)函数变量的无关性,变量无论是用x还是用t表示,都无关紧要,函数依然成立。
3.配凑法例3.已知f(3x+1)=9x^2-6x+5,求f(x).解:∵f(3x+1)=9x^2-6x+5=(3x+1)^2-12x+4=(3x+1)^2-4(3x+1)+8∴f(x)=x^2-4x+8总结:当已知函数表达式比较简单时,可直接应用配凑法,即根据具体的解析式凑出复合变量的形式,从而求出函数解析式。
4.消元法(又叫解方程组法)例4.已知函数f(x)满足条件:f(x)+2f(1/x)=x,求f(x).分析:用1/x代替条件方程中的x得:f(1/x)+2f(x)=1/x.把它与原条件式联立。
用消元法消去f(1/x),即得f(x)的解析式。
函数解析式的七种求法(讲解)
函 数 解 析 式 的 七 种 求 法
一、待定系数法:在已知函数解析式的构造时,可用待定系数法。
例1 设)(x f 是一次函数,且34)]([+=x x f f ,求
)(x f
解:设b ax x f +=)( )0(≠a ,则
b ab x a b b ax a b x af x f f ++=++=+=2)()()]([
∴⎩⎨⎧=+=342b ab a ∴⎩
⎨⎧⎩⎨⎧=-===3212b a b a 或 32)(12)(+-=+=∴x x f x x f 或
求()f x 的解析式,[()]f g x 的表达式容易配成()g x 的运算形式时,常用配凑法。
但要注意所求函数()f x 的定义域不是原复合函数的定义域,而是()g x 的值域。
例2 已知
221)1(x x x x f +=+ )0(>x ,求 ()f x 的
解析式。
解:2)1()1(2-+=+x x x x f , 21≥+x
x 2)(2-=∴x x f )2(≥x
时,还可以用换元法求()f x 的解析式。
与配凑法一样,要注意所换元的定义域的变化。
例3 已知x x x f 2)1(+=+,求)1(+x f
解:令1+=x t ,则1≥t ,2)1(-=t x
x x x f 2)1(+=+
∴,1)1(2)1()(22-=-+-=t t t t f
1)(2-=∴x x f )1(≥x
x x x x f 21)1()1(22+=-+=+∴ )0(≥x
四、代入法:求已知函数关于某点或者某条直线
的对称函数时,一般用代入法。
例4
已知:函数)(2x g y x x y =+=与的图象关于点)3,2(-对称,求)(x g 的解析式。
解:设),(y x M 为)(x g y =上任一点,且),(y x M '''为),(y x M 关于点)3,2(-的对称点 则⎪⎩⎪⎨⎧=+'-=+'32
22y y x x ,解得:⎩⎨⎧-='--='y y x x 64 , 点),(y x M '''在)(x g y =上
x x y '+'='∴2
把⎩
⎨⎧-='--='y y x x 64代入得: )4()4(62--+--=-x x y
整理得672---=x x y
∴67)(2---=x x x g
五、构造方程组法:若已知的函数关系较为抽象简约,则可以对变量进行置换,设法构造方程组,通过解方程组求得函数解析式。
例5 设,)1(2)()(x x f x f x f =-满足求)(x f
解 x x
f x f =-)1(2)( ① 显然,0≠x 将x 换成x
1,得: x x f x f 1)(2)1(=- ② 解① ②联立的方程组,得:
x
x x f 323)(--=
例6 设)(x f 为偶函数,)(x g 为奇函数,又
,1
1)()(-=+x x g x f 试求)()(x g x f 和的解析式
解 )(x f 为偶函数,)(x g 为奇函数,
)()(),()(x g x g x f x f -=-=-∴
又11
)()(-=+x x g x f ① ,
用x -替换x 得:11
)()(+-=-+-x x g x f 即11
)()(+-=-x x g x f ②
解① ②联立的方程组,得
11
)(2-=x x f , x x x g -=21
)(
六、赋值法:当题中所给变量较多,且含有“任意”等条件时,往往可以对具有“任意性”的变量进行赋值,使问题具体化、简单化,从而求得解析式。
例7 已知:1)0(=f ,对于任意实数x 、y ,等式
)12()()(+--=-y x y x f y x f 恒成立,求)(x f
解对于任意实数x 、y ,等式)12()()(+--=-y x y x f y x f 恒成立,
不妨令0x =,则有1)1(1)1()0()(2+-=-+=+--=-y y y y y y f y f
再令 x y =- 得函数解析式为:1)(2++=x x x f
七、递推法:若题中所给条件含有某种递进
关系,则可以递推得出系列关系式,然后通过迭加、迭乘或者迭代等运算求得函数解析式。
例8 设)(x f 是定义在+N 上的函数,满足1)1(=f ,对任意的自然数b a , 都有ab b a f b f a f -+=+)()()(,求)(x f
解 +∈-+=+N b a ab b a f b f a f ,)()()(,,
∴不妨令1,==b x a ,得:x x f f x f -+=+)1()1()(,
又1)()1(,1)1(+=-+=x x f x f f 故 ①
分别令①式中的1,2
1x n =- 得: (2)(1)2,
(3)(2)3,
()(1),f f f f f n f n n -=-=--
=
将上述各式相加得:n f n f ++=-32)1()(,
2
)1(321)(+=+++=∴n n n n f +∈+=∴N x x x x f ,2121)(2。