8.已知函数f(x)=a+bx-1(b>0,b≠1)的图象经过点(1,3),函数f-1(x+a)(a>0)的图象经过点(4,2),试求函数f-1(x)的表达式.
解:∵函数f(x)=a+bx-1(b>0,b≠1)的图象经过点(1,3),∴a+b0=3,a=3-b0=
3-1=2.又函数f-1(x+a)(a>0)的图象经过点(4,2),∴f-1(4+a)=2.
∴f(2)=4+a=4+2=6,即2+b2-1=6.∴b=4.
故f(x)=2+4x-1.再求其反函数即得
f-1(x)=log4(x-2)+1(x>2).
7.已知函数f(x)=的图象关于直线y=x对称,求实数m.
解:∵f(x)的图象关于直线y=x对称,又点(5,0)在f(x)的图象上,∴点(0,5)也在f(x)的图象上,即-=5,得m=-1.
6.(2004年全国Ⅲ,15)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)=______________.
解析:当x>0时,-x<0,f(-x)=3-x-1.又∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),即-f(x)=3-x-1.∴f(x)=1-3-x.
∴f(x)=
∴f-1(x)=
∴f-1(-8)=g(-8)=-log3(1+8)=-log332=-2.
答案:-2
培养能力
5.若点(2,)既在函数y=2ax+b的图象上,又在它的反函数的图象上,则a=___________,b=___________.
解析:∵点(2,)在函数y=2ax+b的反函数的图象上,根据反函数与原函数的对称关系,
∴点(,2)在函数y=2ax+b的图象上.
把点(2,)与(,2)分别代入函数y=2ax+b可得.
答案:-
4.(2004年福建,7)已知函数y=log2x的反函数是y=f-1(x),则函数y=f-1(1-x)的图象是
解析:y=log2xx=2yf-1(x)=2xf-1(1-x)=21-x.
答案:C
3.(2004年北京,5)函数y=x2-2ax-3在区间[1,2]上存在反函数的充要条件是
A.a∈(-∞,1] B.a∈[2,+∞)
C.a∈[1,2] D.a∈(-∞,1]∪[2,+∞)
解析:存在反函数的充要条件是函数在[1,2]上是单调函数.∴a≤1或a≥2.
答案:D
2.(文)(2004年全国Ⅲ,文3)记函数y=1+3-x的反函数为y=g(x),则g(10)等于
A.2 B.-2 C.3 D.-1
解析:g(10)的值即为10=1+3-x中x的值3-x=32,∴x=-2.
答案:B
(理)(2004年全国Ⅳ,理2)函数y=e2x(x∈R)的反函数为
A.y=2lnx(x>0) B.y=ln(2x)(x>0)
C.y=lnx(x>0) D.y=ln(2x)(x>0)
解析:y=e2x2x=lnyx=lny,x、y互换y=lnx(x>0).
答案:C
1.(2004年全国Ⅱ)函数y=+1(x≥1)的反函数是
A.y=x2-2x+2(x<1) B.y=x2-2x+2(x≥1)
C.y=x2-2x(x<1) D.y=x2-2x(x≥1)
解析:y=+1(x≥1)y≥1,反解xx=(y-1)2+1x=y2-2y+2(y≥1),x、y互换y=x2-2x+2(x≥1).
答案:B
2.若y=f(x),x∈[a,b](a<b)是偶函数,则y=f(x)有反函数吗?(答案:无)
[例2] 求函数f(x)=的反函数.
解:当x≤-1时,y=x2+1≥2,且有x=-,此时反函数为y=-(x≥2).
当x>-1时,y=-x+1<2,且有x=-y+1,此时反函数为y=-x+1(x<2).
∴f(x)的反函数f-1(x)=
评述:分段函数应在各自的条件下分别求反函数式及反函数的定义域,分段函数的反函数也是分段函数.
[例3] 已知函数f(x)是函数y=-1(x∈R)的反函数,函数g(x)的图象与函数y=的图象关于直线y=x-1成轴对称图形,记F(x)=f(x)+g(x).
(1)求F(x)的解析式及定义域.
(2)试问在函数F(x)的图象上是否存在这样两个不同点A、B,使直线AB恰好与y轴垂直?若存在,求出A、B两点坐标;若不存在,说明理由.
解:(1)由y=-1(x∈R),得10x=,x=lg.∴f(x)=lg(-1<x<1).
设P(x,y)是g(x)图象上的任意一点,则P关于直线y=x-1的对称点P′的坐标为(1+y,x-1).由题设知点P′(1+y,x-1)在函数y=的图象上,∴x-1=.
∴y=,即g(x)=(x≠-2).
∴F(x)=f(x)+g(x)=lg+,其定义域为{x|-1<x<1}.
(2)∵f(x)=lg=lg(-1+)(-1<x<1)是减函数,g(x)=(-1<x<1)也是减函数,∴F(x)在(-1,1)上是减函数.
故不存在这样两个不同点A、B,使直线AB恰好与y轴垂直.
评述:本题是一道综合题,解决第(2)小题常用的方法是反证法,但本题巧用单调性法使问题变得简单明了.
深化拓展
若F(x)当x∈[a,b]时是单调函数,则F(x)图象上任两点A、B连线的斜率都不为零.
●闯关训练
夯实基础
1.若y=f(x)是[a,b]上的单调函数,则y=f(x)一定有反函数,且反函数的单调性与y=f(x)一致.
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