高一数学反函数的概念

2019-2020年高一数学 2.4反函数（备课资料）大纲人教版必修一、反函数的学习因反函数是函数知识中重要的一部分内容，我们若能从函数的角度去理解反函数的概念，则一定能从中发现反函数的本质，并能顺利地应用函数与其反函数间的关系去解决相关问题.1.明确“函数与反函数”的关系(1)一个函数具有反函数的充要条件是确定这个函数的映射是从定义域到值域上的一一映射.(2)对于任一函数f(x)不一定有反函数，如果有反函数，那么原函数f(x)与它的反函数是互为反函数.(3)原函数的定义域是反函数的值域，原函数的值域是反函数的定义域.(4)一般的偶函数不存在反函数，奇函数不一定存在反函数.(5)原函数与其反函数在对应区间上的单调性是一致的.2.深入学习对“反函数”的求法[例]求下列函数的反函数(1)y＝(2)y＝（1）分析：由于a、B不定，故须分类讨论：当a＝0，b≠0时，y＝－1，此时不存在反函数当a≠0，b＝0时，y＝1（x≠0），此时不存在反函数.当a≠0，b≠0时，函数y＝的值域是y∈{y∈R｜y≠1}由y＝解得：x＝ (a≠0，y≠1)∴当a≠0，b≠0时，函数y＝的反函数是：y＝（x≠1）评述：熟练掌握求反函数的基本步骤是准确求出函数的反函数的必要条件.（2）分析：求分段函数的反函数时，先在各段求出相应的反函数，再将其合并.解：当x≥0时，y＝x2＋2x＝（x＋1）2－1∴x＝－1＋∵x≥0 ∴y＝x2＋2x≥0∴当x≥0时，此段函数的反函数是y＝－1＋（x≥0）当x＜0时，y＝－x2＋2x＝－（x－1）2＋1∴x＝1－∵x＜0，∴y＝－x2＋2x＜0∴当x＜0时，此段函数的反函数是y＝1－（x＜0）综上所述：所给函数的反函数为y＝评述：(1)在求分段函数的每一段相应的反函数时,仍严格按照求反函数的基本步骤进行.（2）分段函数的反函数被求的过程，能让我们体会到“先分后合”的思想在数学中的渗透作用.3.灵活应用“反函数”于解题中［例1］求函数y ＝的值域分析：此题除用前面介绍的“分离系数”法求得其值域外，也可通过求其反函数的定义域得到原函数的值域这一途径.解：由y ＝ 得x ≠－∴有：y （2x ＋5）＝1－x∴x ＝∴反函数为y ＝（x ∈R 且x ≠－）；因而此函数y ＝的值域为y ∈{y ∈R ｜y ≠－}评述：求函数的值域可以转化为求其反函数的定义域，这种方法往往可以使问题有“出奇制胜”的效果，它的优越性将随着我们对知识的继续深入学习体现得越发明显.［例2］已知函数f （x ）＝求f －1[[f （x ）]，f [f －1（x ）].解：由y ＝（x ≠1）可得y （x －1）＝2x ＋1，∴x ＝∴反函数f －1（x ）＝（x ≠2）∴f －1[f （x ）]＝f －1（）＝21121112--++-+x x x x ＝x f [f －1（x ）]＝f （）＝1211)21(2--++-+x x x x ＝x 评述：由上题我们发现，互为反函数的两个函数f （x ）与f －1（x ）之间符号互逆性，即f －1[f （x ）]＝x ，f [f －1（x ）]＝x请读者利用以上结论试探索：若函数y ＝f （x ）的反函数是y ＝ｇ（x ），且f （m ）＝n （mn ≠0）则ｇ（n ）等于多少?［例3］已知函数y ＝f （x ）在定义域（－∞，0]内存在反函数，且f （x －1）＝x 2－2x ，求f －1（－）.分析：此题一般思路是：先求出f （x ），进而求出f －1（x ），将－代入f －1（x ）中求得f －1（－）.解：∵f （x －1）＝x 2－2x ＝（x －1）2－1∴f （x ）＝x 2－1（x ≤0）∵当x ≤0时，f （x ）＝x 2－1≥－1∴函数f （x ）的值域为[－1，＋∞)∵f （x ）＝x 2－1（x ≤0)得：x ＝－（y ＝f （x ））∴得函数f （x ）的反函数是：y ＝－（x ≥－1）∴f －1（－）＝－评述：以上解题思路简单但运算麻烦，若不仔细认真，将会导致结果错误.如下解法将会体现一种技能技巧，使解题过程大大简化：解：∵f （x －1）＝x 2－2x ＝（x －1）2－1∴f （x ）＝x 2－1（x ≤0）当x 2－1＝－（x ≤0)时有：x ＝－∴f －1（－）＝－评述：比较以上两种解法，请读者自行归纳总结它们解题过程繁简差别的原因，并试用简捷明快的思路解决以下问题：问题：已知函数f （x ）＝的反函数是f －1（x ）＝，求常数a ，b ，c 值是多少?提示：选取由f －1（x ）去求f （x ）这一优秀途径解决此问题.二、参考练习题1.求下列函数的反函数(1)y ＝1－ （x ≥1）答案：y ＝x 2－2x ＋2（x ∈（－∞，1]）(2)y ＝｜x －1｜ （x ≤1）答案：y ＝1－x （x ∈[0，＋∞)(3)y ＝x 2－2x ＋3 （x ∈（1，＋∞））答案：y ＝1－（x ∈（2，＋∞））(4)y ＝x ｜x ｜＋2x答案：y ＝(5)f （x ）＝答案：f －1（x ）＝⎪⎩⎪⎨⎧>-≤--)2(121)1(1x x x x2.解答题(1)已知f （x ）＝f －1（x ）＝（x ≠－m ），求实数m ？答案：m ＝－2提示：利用相同函数的定义域、值域完全相同这一性质，巧妙地结合互为反函数的性质去解.(2)已知f －1[f －1（x ）]＝25x ＋30，则一次函数的解析式是什么?答案：f （x ）＝－1或f （x ）＝－x －(3)已知f （x ）＝10x －2－2，求f －1（8）的值答案：f －1（8）＝3(4)已知函数f （x ）的图象过点(0，1)，则f （4－x ）的反函数的图象一定过哪个点? 答案：(1，4)(5)已知函数f （x ）＝，它的反函数是f －1（x ）＝，求m 的值?答案：m ＝2(6)已知函数f （x ）＝x 2＋2x ＋1（x ≥－1）的图象为C 1，它的反函数图象为C 2，请画出C 1，C 2并观察它们之间的位置关系有何特点?若又有一个函数的图象C 3与C 2关于y 轴对称，求这个函数的解析式?参考答案：(图略)，C 1，C 2关于直线y ＝x 对称，所求函数的解析式为y ＝（x ≤0)说明：本题旨在让学生提前思考练习，为下节课“互为反函数的函数图象间的关系”做准备.●备课资料“互为反函数的函数图象间的关系”的应用互为反函数的两个函数的图象间的关系是在反函数定义上进行的，而“将图象的对称转化为图象上任意一点的对称”的这种方法在我们解决有关函数的问题中大大显示了它的简捷性与技巧性.［例1］已知函数f （x ）＝（x ≥－)的图象过点(1，2)，它的反函数图象也过此点，求函数f （x ）的解析式.解法一：由y ＝得x ＝∴当x ≥－时，y ≥0∴函数f （x ）＝（x ≥－）的反函数是f －1（x ）＝（x ≥0）又∵点(1，2)既在函数f （x ）上，也在函数f －1（x ）上 ∴有⎪⎩⎪⎨⎧-=+=a b b a 122 解得：a ＝－3，b ＝7∴函数f （x ）＝（x ≥－）解法二：由互为反函数的两个函数图象间的关系以及点(1，2)关于直线y ＝x 的对点为(2，1)，可以得到函数f （x ）的图象还过点(2，1)∴得到解得：a ＝－3 b ＝7∴函数f （x ）＝（x ≥－）评述：比较上述两种不同解法的区别：我们发现解法一思路自然，但过程较繁，解法二思路敏捷避免了求反函数这一步，从而减少了运算量，但它的掌握需要我们特别熟悉互为反函数的两个函数间的关系.［例2］已知函数f （x ）＝，函数y ＝ｇ（x ）的图象与函数y ＝f －1（x ＋1）的图象关于直线y ＝x 对称，求ｇ（5）的值.分析：此题需要找到ｇ（x ）才能求出ｇ（5）的值.解：∵y ＝f （x ）＝∴x ＝1＋又∵y ≠2∴f －1（x ）＝1＋（x ≠0）∴f －1（x ＋1）＝1＋又∵y ＝f －1（x ＋1）＝1＋∴x ＝1＋ ∴y ≠1∴f －1（x ＋1）的反函数ｇ（x ）＝1＋（x ≠1）∴ｇ（5）＝1＋＝评述：（1）以上解法是一种通用方法，思路简单自然，不失为一种能体现我们扎实的基本功和脚踏实地的学习精神的好方法，故应引起足够重视.（2）对于以上例2，也可以有如下巧解：∵ｇ（x ）是f －1（x ＋1）的反函数∴ｇ（5）其实等于f －1（x ＋1）＝5时的x 值，∵f [f －1（x ＋1）]＝f （5）∴x ＝f （5）－1＝－1＝显然，这种解法给我们以一种恰到好处的感觉.2019-2020年高一数学 2.4反函数（第一课时） 大纲人教版必修课时安排2课时从容说课反函数是研究两个函数相互关系的重要内容，反函数的掌握有助于学生进一步了解函数的概念，得到比较系统的函数知识，并为以后的深入学习奠定基础。

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.。

【文库独家】
反函数的定义
设函数y=f(x)的定义域是A，值域是C．我们从式子y=f(x)中解出x得到式子x=φ(y)．如果对于y在C中的任何一个值，通过式子x=φ(y)，x在A中都有唯一的值和它对应，那么式子x=φ(y)叫函数y=f(x)的反函数，记作x=f-1(y)，习惯表示为y=f-1(x)．注意：函数y=f(x)的定义域和值域，分别是反函数y=f-1(x)的值域和定义域，
例如：f(x)=的定义域是[-1，+∞]，值域是[0，+∞），它的反函数
f-1(x)=x2-1, x≥0，定义域为
[0，+∞），值域是[-1，+∞)。

2．反函数存在的条件
按照函数定义，y=f(x)定义域中的每一个元素x，都唯一地对应着值域中的元素y，如果值域中的每一个元素y也有定义域中的唯一的一个元素x和它相对应，即定义域中的元素x和值域中的元素y，通过对应法则y=f(x)存在着一一对应关系，那么函数y=f(x)存在反函数，否则不存在反函数．例如：函数y=x2,x∈R，定义域中的元素±1，都对应着值域中的同一个元素1，所以，没有反函数．而y=x2, x≥1表示定义域到值域的一一对应，因而存在反函数．
3．函数与反函数图象间的关系
函数y=f(x)和它的反函数y=f-1(x)的图象关于y=x对称．若点(a,b)在y=f(x)的图象上，那么点(b,a)在它的反函数y=f-1(x)的图象上．
4．反函数的几个简单命题
（1）一个奇函数y=f(x)如果存在反函数，那么它的反函数y=f-1(x)一定是奇函数．
（2）一个函数在某一区间是（减）函数，并且存在反函数，那么它的反函数在相应区间也是增（减）函数．。

高一函数知识点总结归纳高中数学的学习难度主要在于概念的深入和方法的抽象。

高一是数学学习的起步阶段，更是重中之重。

今天小编在这给大家整理了高一函数知识点总结，接下来随着小编一起来看看吧!高一函数知识点总结1高一数学函数知识点归纳1、函数：设A、B为非空集合，如果按照某个特定的对应关系f，使对于集合A中的任意一个数x，在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应，那么就称f：A→B为从集合A到集合B的一个函数，写作y=f(x)，x∈A，其中，x叫做自变量，x的取值范围A叫做函数的定义域，与x相对应的y的值叫做函数值，函数值的集合B={f(x)∣x∈A }叫做函数的值域。

2、函数定义域的解题思路：⑴ 若x处于分母位置，则分母x不能为0。

⑵ 偶次方根的被开方数不小于0。

⑶ 对数式的真数必须大于0。

⑷ 指数对数式的底，不得为1，且必须大于0。

⑸ 指数为0时，底数不得为0。

⑹ 如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的，那么，它的定义域是各个部分都有意义的x值组成的集合。

⑺ 实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义。

3、相同函数⑴ 表达式相同：与表示自变量和函数值的字母无关。

⑵ 定义域一致，对应法则一致。

4、函数值域的求法⑴ 观察法：适用于初等函数及一些简单的由初等函数通过四则运算得到的函数。

⑵ 图像法：适用于易于画出函数图像的函数已经分段函数。

⑶ 配方法：主要用于二次函数，配方成 y=(x-a)2+b 的形式。

⑷ 代换法：主要用于由已知值域的函数推测未知函数的值域。

5、函数图像的变换⑴ 平移变换：在x轴上的变换在x上就行加减，在y轴上的变换在y上进行加减。

⑵ 伸缩变换：在x前加上系数。

⑶ 对称变换：高中阶段不作要求。

6、映射：设A、B是两个非空集合，如果按某一个确定的对应法则f，使对于A中的任意仪的元素x，在集合B中都有唯一的确定的y 与之对应，那么就称对应f：A→B为从集合A到集合B的映射。

⑴ 集合A中的每一个元素，在集合B中都有象，并且象是唯一的。

高一数学必修一知识点梳理一、函数基础1. 函数概念- 定义：一个从集合A到集合B的映射，记作f: A → B。

- 表示法：f(x)。

- 函数图像：描述函数关系的图形。

2. 函数的性质- 单调性：函数值随自变量增加而增加（单调递增）或减少（单调递减）。

- 奇偶性：奇函数满足f(-x) = -f(x)，偶函数满足f(-x) = f(x)。

- 反函数：对于每个y值，存在唯一的x值满足f(x) = y。

3. 函数的运算- 四则运算：函数的加法、减法、乘法和除法。

- 复合函数：两个函数的组合，记作(f∘g)(x)。

4. 常见函数类型- 一次函数：f(x) = ax + b。

- 二次函数：f(x) = ax^2 + bx + c。

- 指数函数：f(x) = a^x。

- 对数函数：f(x) = log_a(x)。

二、集合与常用数列1. 集合概念- 定义：一组明确的、互不相同的对象构成的集合。

- 表示法：大写字母表示集合，如集合A。

- 集合运算：并集、交集、补集。

2. 集合的性质- 子集：如果集合A的所有元素都属于集合B，则A是B的子集。

- 幂集：一个集合的所有子集构成的集合。

3. 常用数列- 等差数列：每一项与前一项的差是常数的数列。

- 等比数列：每一项与前一项的比是常数的数列。

- 级数：数列的和，如等差级数和等比级数。

三、解析几何1. 平面直角坐标系- 点的坐标：(x, y)表示平面上一点的位置。

- 距离公式：两点之间的距离计算。

- 斜率：直线的倾斜程度。

2. 直线方程- 点斜式：y - y1 = m(x - x1)。

- 斜截式：y = mx + b。

- 一般式：Ax + By + C = 0。

3. 圆的方程- 标准式：(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2。

- 一般式：Ax^2 + By^2 + Dx + Ey + F = 0。

四、初等三角函数1. 三角函数定义- 正弦、余弦、正切：基于直角三角形的边长比。

函数的单调性与奇偶性及反函数知识点击：1增函数、减函数的概念及证明； 2奇偶性的判断及利用奇偶性来解决问题； 3奇偶性与单调性的综合运用； 4 反函数的概念及其图象之间的关系；典型例题：例1：讨论下列函数的单调性：（1） f(x)=x 2+2x-1（2） f(x)=|x-1|（3） f(x)=112--（x ax <x<1,a ≠0)例2：判断下列函数的奇偶性：（1） f(x)=|x+a|+|x-a|（2） f(x)=x x x -+-11)1(（3） f(x)=42-x +24x -x 2-x (x>0)（4） f(x)=x 2+x (x<0)例3：已知奇函数f （x ）的定义域为R ，当x>0时，f （x ）=x 2-2x+3，求f （x ）的表达式。

例4：求下列函数的反函数：（1） y=2x 2-2x+1 (≥x 1)（2） y=132-+x x (x<1 )（3） y=21x -- (01≤≤-x )x 2-1 (x ≥0)（4） y=2x-1 (x<0)作业：1 下列判断正确的是 （ ）A f （x ）=|3||3|+--x x 是奇函数B f （x ）=12+x x 是偶函数 1+x （0≥x ）C f （x ）=12+x x 是偶函数 D f （x ）= 1-x （x < 0） 2 ））（（）（）（022≠+=-x x f x x x F 是偶函数，且）（x f 不恒等于0，则）（x f （ ）A 是奇函数B 是偶函数C 可能是奇函数，也可能是偶函数D 不是奇函数，也不是偶函数3 设）（x f 为定义在A 上的减函数，且）（x f >0，则下列函数：）（x f y 23-=，）（x f y 2=，）（，）（x f y x f y 21+=-=中为增函数的个数是 （ ） A 1个 B 2个 C 3个 D 4个4 在定义域为R 的函数中，一定不存在的是 （ ）A 既是增函数又是奇函数B 既是奇函数又是偶函数C 既是增函数又是偶函数D 既是减函数又是奇函数5 已知函数）（x f =b ax +的反函数）（x f 1-=b ax +，则a 与b 的取值分别是 （ ）A 01==b a ，B 01=-=b a ，C 01==b a ，或者R b a ∈-=，1D b a ，为任意非0实数 6 设）（x f =），且（433412-≠∈++x R x x x ，则）（21-f 的值等于 （ ） A 65 B 52- C 52 D 115 7 函数322--=x x y 的单调递增区间是8 函数），在（）（42122∞-+-+=x a x y 上是减函数，则a 的取值范围是 ）（1f 的取值范围是9 已知函数835-++=qx px x x f ）（满足）（，则）（2102f f =-= 10 若函数）（）（19422≥+-=x x x x f ，且满足==+-）（，则）（a f a f 31111 如果函数b ax y +=与它的反函数是同一函数，则系数a ，b 必满足12 利用函数的单调性定义证明：x x f 43-=）（在]43，（∞-上是减函数13 求证函数111122+++-++=x x x x x f ）（是定义在R 上的奇函数。

高一反函数知识点随着数学课程的深入学习，高中一年级的学生将接触到更多的数学概念和知识点。

在这篇文章中，我将为大家介绍高一学生将学习的一个重要内容，那就是反函数（Inverse Function）。

一、反函数的定义及性质反函数指的是由一个函数得到的新函数，其输入和输出之间的关系与原函数相反。

如果一个函数f的定义域与值域分别为A和B，那么对于B中的每一个元素b，存在一个唯一的元素a，使得f(a) = b。

这时候我们将这个新函数称为f的反函数，记作f^-1。

一个函数与其反函数之间存在以下几个性质：1. 函数f与其反函数f^-1互为关联：f(f^-1(x)) = x，f^-1(f(x)) = x。

即使用一个函数后再使用其反函数，或者先使用反函数再使用原函数，最终结果都会回到原来的输入。

2. 函数与其反函数的图像关于直线y = x对称：如果一个点(x, y)在函数f的图像上，那么点(y, x)则会在反函数f^-1的图像上。

3. 函数的定义域和值域互换：如果f的定义域为A，值域为B，那么f^-1的定义域就是B，值域就是A。

二、求反函数的方法在学习反函数时，我们面临的主要问题就是如何求得一个函数的反函数。

下面是几种常见的求反函数的方法：1. 代数法对于一些简单的函数，我们可以使用代数法求取其反函数。

具体的步骤是：- 将函数表示为y = f(x)的形式；- 将原方程中的y替换为x，将x替换为y，并且解出y；- 将得到的y表示为f^-1(x)，即可得到反函数。

2. 图像法对于一些能够绘制出函数图像的函数，我们可以使用图像法求取其反函数。

具体的步骤是：- 绘制出函数f的图像；- 将图像关于直线y = x进行对称；- 根据对称后的图像，确定反函数的图像。

3. 复合函数法对于一些较为复杂的函数，我们可以使用复合函数法求取其反函数。

具体的步骤是：- 假设函数f的反函数为f^-1(x)，即y = f^-1(x)；- 将f(y)替换为x，并解出关于y的方程；- 将得到的y表示为f^-1(x)，即可得到反函数。

高一数学 2.4反函数（第一课时）大纲人教版必修课时安排2课时从容说课反函数是研究两个函数相互关系的重要内容，反函数的掌握有助于学生进一步了解函数的概念，得到比较系统的函数知识，并为以后的深入学习奠定基础。

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，逐步抽象概括出反函数的定义，反函数定义的描述，便得求反函数问题有了明确的步骤，而学生在具体求指定函数的反函数时，可能会遇到反解x时，正负的选取问题及求原来函数的值域问题，教学中要予以足够的重视。

本节通过学习互为反函数的两个函数图象之间的关系，不仅使学生进一步从形的角度认识了互为反函数的两个函数之间的关系，也为后面将要学习的指数函数与对数函数的图象打下基础。

第一课时●课题§2.4.1 反函数●教学目标(一)教学知识点1.反函数的概念.2.反函数的求法.(二)能力训练要求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.(三)德育渗透目标培养学生用辩证的观点，观察问题、分析问题、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法通过师生的共同讨论，使学生清除自学中遇到的疑点、困感点，弄清楚反函数的概念，掌握求反函数的方法.●教具准备幻灯片两张：第一张：反函数的定义，记法、习惯记法(记作§2.4.1 A)第二张：本课时教案后面的预习内容及预习提纲(记作§2.4.1 B)●教学过程Ⅰ.新课引入［师］我们知道，物体做匀速直线运动的位移s是时间t的函数，即s＝vt其中速度ｖ是常量.反过来，也可以由位移s 和速度ｖ(常量)确定物体做匀速直线运动的时间，即t ＝vs 。

问题1：函数s=vt 的定义域、值域分别是什么？ 问题2：函数t=vs 中，谁是谁的函数？ 问题3：函数s=vt 与函数t=v s 之间有什么关系？ （以上问题1、2，学生不会感到困难，对于问题3，教师应帮助学生从函数的三要素变化，分析两个函数的关系，即两函数的对应法则恰恰相反好相反，定义域与值域也恰好对调）。

五．指数函数与对数函数的关系-----反函数
1.反函数的概念及互为反函数两函数间的关系
(1).反函数概念：当一个函数是一一映射时，可以把这个函数的因变量作为一个新的函数的自变量，
而把这个函数的自变量作为新的函数的因变量，我们称这两个函数互为反函数.
函数y=f(x)的反函数通常用x=f -1(y)表示。

要点诠释：
a. 对于任意一个函数y=f(x)，不一定总有反函数，只有当确定一个函数的映射是一一映射时，
这个函数才存在反函数；
b.反函数也是函数，因为它符合函数的定义.
(2).互为反函数的图象关系：
关于直线y=x对称；
(3).互为反函数的定义域和值域关系：
反函数的定义域与值域是原函数的值域和定义域.
(4).求反函数的方法步骤：
(1)由原函数求出它的值域；(2)由原函数y=f(x)反解出x=f -1(y)；
(3)交换x, y改写成y=f -1(x)；(4)用f(x)的值域确定f -1(x)的定义域.
2.指数函数与对数函数的关系
指数函数与对数函数互为反函数.
x x x x。

高一数学 2.4反函数（备课资料） 大纲人教版必修一、反函数的学习因反函数是函数知识中重要的一部分内容，我们若能从函数的角度去理解反函数的概念，则一定能从中发现反函数的本质，并能顺利地应用函数与其反函数间的关系去解决相关问题.1.明确“函数与反函数”的关系(1)一个函数具有反函数的充要条件是确定这个函数的映射是从定义域到值域上的一一映射.(2)对于任一函数f (x )不一定有反函数，如果有反函数，那么原函数f (x )与它的反函数是互为反函数.(3)原函数的定义域是反函数的值域，原函数的值域是反函数的定义域.(4)一般的偶函数不存在反函数，奇函数不一定存在反函数.(5)原函数与其反函数在对应区间上的单调性是一致的.2.深入学习对“反函数”的求法[例]求下列函数的反函数(1)y ＝bax b ax +- (2)y ＝⎩⎨⎧<+-≥+)0(2)0(222x x x x x x （1）分析：由于a 、B 不定，故须分类讨论：当a ＝0，b ≠0时，y ＝－1，此时不存在反函数当a ≠0，b ＝0时，y ＝1（x ≠0），此时不存在反函数.当a ≠0，b ≠0时，函数y ＝bax b ax +-的值域是y ∈{y ∈R ｜y ≠1} 由y ＝bax b ax +-解得：x ＝ay a by b -+ (a ≠0，y ≠1) ∴当a ≠0，b ≠0时，函数y ＝bax b ax +-的反函数是： y ＝aya byb -+（x ≠1） 评述：熟练掌握求反函数的基本步骤是准确求出函数的反函数的必要条件.（2）分析：求分段函数的反函数时，先在各段求出相应的反函数，再将其合并.解：当x ≥0时，y ＝x 2＋2x ＝（x ＋1）2－1∴x ＝－1＋y +1∵x ≥0 ∴y ＝x 2＋2x ≥0∴当x ≥0时，此段函数的反函数是 y ＝－1＋1+x （x ≥0）当x ＜0时，y ＝－x 2＋2x ＝－（x －1）2＋1∴x ＝1－y -1∵x ＜0，∴y ＝－x 2＋2x ＜0∴当x ＜0时，此段函数的反函数是 y ＝1－x -1（x ＜0）综上所述：所给函数的反函数为y ＝⎪⎩⎪⎨⎧<--≥++-0110 11x x x x 评述：(1)在求分段函数的每一段相应的反函数时,仍严格按照求反函数的基本步骤进行.（2）分段函数的反函数被求的过程，能让我们体会到“先分后合”的思想在数学中的渗透作用.3.灵活应用“反函数”于解题中［例1］求函数y ＝521+-x x 的值域 分析：此题除用前面介绍的“分离系数”法求得其值域外，也可通过求其反函数的定义域得到原函数的值域这一途径.解：由y ＝521+-x x 得x ≠－25 ∴有：y （2x ＋5）＝1－x∴x ＝1251+-y y ∴反函数为y ＝1251+-x x （x ∈R 且x ≠－21）； 因而此函数y ＝521+-x x 的值域为y ∈{y ∈R ｜y ≠－21} 评述：求函数的值域可以转化为求其反函数的定义域，这种方法往往可以使问题有“出奇制胜”的效果，它的优越性将随着我们对知识的继续深入学习体现得越发明显.［例2］已知函数f （x ）＝112-+x x 求f －1[[f （x ）]，f [f －1（x ）]. 解：由y ＝112-+x x （x ≠1）可得 y （x －1）＝2x ＋1，∴x ＝21-+y y ∴反函数f －1（x ）＝21-+x x （x ≠2） ∴f －1[f （x ）]＝f －1（112-+x x ）＝21121112--++-+x x x x ＝xf [f －1（x ）]＝f （21-+x x ）＝1211)21(2--++-+x x x x ＝x 评述：由上题我们发现，互为反函数的两个函数f （x ）与f －1（x ）之间符号互逆性，即f －1[f （x ）]＝x ，f [f －1（x ）]＝x请读者利用以上结论试探索：若函数y ＝f （x ）的反函数是y ＝ｇ（x ），且f （m ）＝n （mn ≠0）则ｇ（n ）等于多少?［例3］已知函数y ＝f （x ）在定义域（－∞，0]内存在反函数，且f （x －1）＝x 2－2x ，求f －1（－31）. 分析：此题一般思路是：先求出f （x ），进而求出f －1（x ），将－31代入f －1（x ）中求得f －1（－31）. 解：∵f （x －1）＝x 2－2x ＝（x －1）2－1∴f （x ）＝x 2－1（x ≤0）∵当x ≤0时，f （x ）＝x 2－1≥－1∴函数f （x ）的值域为[－1，＋∞)∵f （x ）＝x 2－1（x ≤0)得：x ＝－1+y （y ＝f （x ）） ∴得函数f （x ）的反函数是：y ＝－1+x （x ≥－1）∴f －1（－31）＝－36131-=+- 评述：以上解题思路简单但运算麻烦，若不仔细认真，将会导致结果错误.如下解法将会体现一种技能技巧，使解题过程大大简化：解：∵f （x －1）＝x 2－2x ＝（x －1）2－1∴f （x ）＝x 2－1（x ≤0）当x 2－1＝－31（x ≤0)时 有：x ＝－36 ∴f －1（－31）＝－36 评述：比较以上两种解法，请读者自行归纳总结它们解题过程繁简差别的原因，并试用简捷明快的思路解决以下问题：问题：已知函数f （x ）＝c bx a x ++的反函数是f －1（x ）＝325++-x x ，求常数a ，b ，c 值是多少?提示：选取由f －1（x ）去求f （x ）这一优秀途径解决此问题.二、参考练习题1.求下列函数的反函数(1)y ＝1－1-x （x ≥1）答案：y ＝x 2－2x ＋2（x ∈（－∞，1]）(2)y ＝｜x －1｜ （x ≤1）答案：y ＝1－x （x ∈[0，＋∞)(3)y ＝x 2－2x ＋3 （x ∈（1，＋∞））答案：y ＝1－2-x （x ∈（2，＋∞））(4)y ＝x ｜x ｜＋2x 答案：y ＝⎪⎩⎪⎨⎧<+--≥-+)0(11)0(11x x x x (5)f （x ）＝⎩⎨⎧>+≤+-)0(22)0(12x x x x答案：f －1（x ）＝⎪⎩⎪⎨⎧>-≤--)2(121)1(1x x x x2.解答题(1)已知f （x ）＝f －1（x ）＝xm x ++12（x ≠－m ），求实数m ？ 答案：m ＝－2提示：利用相同函数的定义域、值域完全相同这一性质，巧妙地结合互为反函数的性质去解.(2)已知f －1[f －1（x ）]＝25x ＋30，则一次函数的解析式是什么?答案：f （x ）＝5x －1或f （x ）＝－51x －23 (3)已知f （x ）＝10x －2－2，求f －1（8）的值答案：f －1（8）＝3(4)已知函数f （x ）的图象过点(0，1)，则f （4－x ）的反函数的图象一定过哪个点? 答案：(1，4)(5)已知函数f （x ）＝341++x mx ，它的反函数是f －1（x ）＝2431--x x ，求m 的值? 答案：m ＝2(6)已知函数f （x ）＝x 2＋2x ＋1（x ≥－1）的图象为C 1，它的反函数图象为C 2，请画出C 1，C 2并观察它们之间的位置关系有何特点?若又有一个函数的图象C 3与C 2关于y 轴对称，求这个函数的解析式?参考答案：(图略)，C 1，C 2关于直线y ＝x 对称，所求函数的解析式为y ＝1--x （x ≤0)说明：本题旨在让学生提前思考练习，为下节课“互为反函数的函数图象间的关系”做准备.●备课资料“互为反函数的函数图象间的关系”的应用互为反函数的两个函数的图象间的关系是在反函数定义上进行的，而“将图象的对称转化为图象上任意一点的对称”的这种方法在我们解决有关函数的问题中大大显示了它的简捷性与技巧性.［例1］已知函数f （x ）＝b ax +（x ≥－ab )的图象过点(1，2)，它的反函数图象也过此点，求函数f （x ）的解析式. 解法一：由y ＝b ax +得x ＝ab y -2 ∴当x ≥－ab 时，y ≥0 ∴函数f （x ）＝b ax +（x ≥－ab ）的反函数是f －1（x ）＝a b x -2（x ≥0） 又∵点(1，2)既在函数f （x ）上，也在函数f －1（x ）上 ∴有⎪⎩⎪⎨⎧-=+=a b b a 122 解得：a ＝－3，b ＝7∴函数f （x ）＝73+-x （x ≥－37） 解法二：由互为反函数的两个函数图象间的关系以及点(1，2)关于直线y ＝x 的对点为(2，1)，可以得到函数f （x ）的图象还过点(2，1) ∴得到⎩⎨⎧+=+=ba b a 212解得：a ＝－3 b ＝7∴函数f （x ）＝73+-x （x ≥－37） 评述：比较上述两种不同解法的区别：我们发现解法一思路自然，但过程较繁，解法二思路敏捷避免了求反函数这一步，从而减少了运算量，但它的掌握需要我们特别熟悉互为反函数的两个函数间的关系.［例2］已知函数f （x ）＝132-+x x ，函数y ＝ｇ（x ）的图象与函数y ＝f －1（x ＋1）的图象关于直线y ＝x 对称，求ｇ（5）的值.分析：此题需要找到ｇ（x ）才能求出ｇ（5）的值.解：∵y ＝f （x ）＝132-+x x ∴x ＝1＋25-y 又∵y ≠2∴f －1（x ）＝1＋25-x （x ≠0） ∴f －1（x ＋1）＝1＋15-x 又∵y ＝f －1（x ＋1）＝1＋15-x ∴x ＝1＋15-y ∴y ≠1 ∴f －1（x ＋1）的反函数ｇ（x ）＝1＋15-x （x ≠1） ∴ｇ（5）＝1＋45＝49 评述：（1）以上解法是一种通用方法，思路简单自然，不失为一种能体现我们扎实的基本功和脚踏实地的学习精神的好方法，故应引起足够重视.（2）对于以上例2，也可以有如下巧解：∵ｇ（x ）是f －1（x ＋1）的反函数∴ｇ（5）其实等于f －1（x ＋1）＝5时的x 值，∵f [f －1（x ＋1）]＝f （5）∴x ＝f （5）－1＝413－1＝49 显然，这种解法给我们以一种恰到好处的感觉.。