反函数的定义及性质?反函数的定义及公式

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反函数的定义及性质
反函数定义:
一般地,对于函数y=f(x),设它的定义域为D,值域为A,如果对A中任意一个值y,在D中总有唯一确定的x值与它对应,且满足y=f(x),这样得到的x关于y的函数叫做y=f(x)的反函数,记作x=f-1(y),通常为了与习惯一致,我们对调函数x=f-1(y)中的字母x,y,把它改写成y=f-1(x)。
(1)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;
(2)一个函数与它的反函数在相应区间上单调性一致;
(3)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。
(4)一段连续的函数的单调性在对应区间内具有一致性;
(5)严增(减)的函数一定有严格增(减)的反函数;
(6)反函数是相互的且具有唯一性;
(7)定义域、值域相反对应法则互逆(三反);
扩展资料
反函数求解步骤:
①求出原函数的值域,即求出反函数的定义域
②由y=f(x)反解出x=f-1(y),即把x用y表示出来
③将x,y互换的:y=f-1(x),并写出反函数的定义域
例题:求f(x)=ex-1的反函数f-1(x)的解析式
解:
∵f(x)=ex-1,可知f(x)的值域为(-1,+∞)
已知y=ex-1
可得ex=y+1,即得:x=ln(y+1)
∴f-1(x)=ln(x+1),且x∈(-1,+∞)
反函数的定义及公式
理解反函数的概念,掌握求反函数的方法步骤。
设有函数,
若变量y在函数的值域内任取一值y时,
变量x在函数的定义域内必有一值x与之对应,
所以,那么变量x是变量y的函数.
这个函数用来表示,称为函数的反函数.
(1)
由原函数y=f(x)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。
我们知道,函数y=f(x)若存在反函数,则y=f(x)与它的反函数y=f-1(x)有如下性质:
性质
若y=f-1(x)是函数y=f(x)的反函数,则有f(a)=bf-1(b)=a。
这一性质的几何解释是y=f(x)与其反函数y=f-1(x)的图象关于直线y=x对称。
反函数的概念是什么
反函数是对一个给定函数做逆运算的函数,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) 。反函数存在的条件为原函数的函数关系必须是一一对应的(不一定是整个数域内的),它的定义域、值域分别是原函数的值域、定义域。
一、 反函数概念 1、 定义; 2、 理解; 3、 求反函数基本步骤及注意事项
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.
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)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))。
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y=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=(y+2)/3
将x,y互换,则所求y=3x-2的反函数是
y=(x+2)/3(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)≠0,那么它的反函数y=f’(X)在区间S={x|x=f(y),y属于I }内也可导,且’。
(12)y=x的反函数是它本身。
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’(x)的反函数就是y=f^(-1)(x),这就是说,函数y=f(x)与y=f^(-1)(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^(-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y=f^(-1)(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^(-1)(s)=s/v,同样y=2x+6记为f(x)=2x+6,则它的反函数为:f^(-1)(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
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
反函数的概念及其一般求法
当一个函数的定义域中每一个x,都与值域中的y形成一种,双向的一一对应,那么函数就存在反函数了.
函数f,可以把a变成b;这是某种函数,某种映射,或者叫做某种运算关系
那么f的逆函数,就是一种逆关系,逆映射,把b变成a
具体运算的话,假如函数是一一对应的,1个x和1个y唯一的彼此相关联,那么只要对式子反求解x就好了.
比如y=5x-2,这是原函数,反函数要做的是x、y互换位置,x=5y-2,整理,得到y=(x+2)/5就是这样了.
再比如y=x/(x-2),互换xy,得到x=y/(y-2)所以xy-2x=y,xy-y=2x,y=2x/(x-1)就是其反函数了.

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