反函式常用知識點總結

2021-12-22 10:01:58 字數 1944 閱讀 4343

反函式定義一般地,設函式y=f(x)(x∈a)的值域是c,若找得到乙個函式g(y)在每一處g(y)都等於x,這樣的函式x= g(y)(y∈c)叫做函式y=f(x)(x∈a)的反函式,記作y=f -1 (x) 。反函式y=f -1 (x)的定義域、值域分別是函式y=f(x)的值域、定義域。(不求過深理解)

引申一般地,如果x與y關於某種對應關係f(x)相對應,y=f(x),則y=f(x)的反函式為y=f -1(x)。存在反函式(預設為單值函式)的條件是原函式必須是一一對應的(不一定是整個數域內的)。

注意:上標"1"指的並不是冪。

在微積分裡,f (n)(x)是用來指f的n次微分的。

若一函式有反函式,此函式便稱為可逆的(invertible)。

性質(1)函式f(x)與它的反函式f-1(x)圖象關於直線y=x對稱;

圖1 函式及其反函式的圖形關於直線y=x對稱

(2)函式存在反函式的充要條件是,函式的定義域與值域是一一對映;

(3)乙個函式與它的反函式在相應區間上單調性一致;

(4)大部分偶函式不存在反函式(當函式y=f(x),定義域是 且 f(x)=c (其中c是常數),則函式f(x)是偶函式且有反函式,其反函式的定義域是, 值域為 )。奇函式不一定存在反函式,被與y軸垂直的直線截時能過2個及以上點即沒有反函式。若乙個奇函式存在反函式,則它的反函式也是奇函式。

(5)嚴格增(減)的函式一定有嚴格增(減)的反函式;

(6)反函式是相互的且具有唯一性;

(7)定義域、值域相反,對應法則互逆(三反);

(8)原函式一旦確定,反函式即確定(三定)(在有反函式的情況下,即滿足(2));

(9)反函式的導數關係:如果x=f(y)在區間i上單調,可導,且f'(y)≠0,那麼它的反函式y=f'(x)在區間s=內也可導,且[f'(x)]'=1\[f'(x)]'。

(10)y=x的反函式是它本身。

說明⑴在函式x=f -1(y)中,y是自變數,x是函式,但習慣上,我們一般用x表示自變數,用y 表示函式,為此我們常常對調函式x=f -1(y)中的字母x,y,把它改寫成y=f -1(x),今後凡無特別說明,函式y=f(x)的反函式都採用這種經過改寫的形式。

⑵反函式也是函式,因為它符合函式的定義. 從反函式的定義可知,對於任意乙個函式y=f(x)來說,不一定有反函式;若函式y=f(x)有反函式y=f -1(x),那麼函式y=f -1(x)的反函式就是y=f(x),這就是說,函式y=f(x)與y=f -1(x)互為反函式。

⑶互為反函式的兩個函式在各自定義域內有相同的單調性。單調函式才有反函式,如二次函式在r內不是反函式,但在其單調增(減)的定義域內,可以求反函式。

⑷ 從對映的定義可知,函式y=f(x)是定義域a到值域c的對映,而它的反函式y=f -1(x)是集合c到集合a的對映,因此,函式y=f(x)的定義域正好是它的反函式y=f -1(x)的值域;函式y=f(x)的值域正好是它的反函式y=f -1(x)的定義域(如下表):

函式:y=f(x);

反函式:y=f -1(x);

定義域: a 、c;

值域: c、 a;

上述定義用「逆」對映概念可敘述為:

若確定函式y=f(x)的對映f是函式的定義域到值域上的「一一對映」,那麼由f的「逆」對映f -1所確定的函式y=f -1(x)就叫做函式y=f(x)的反函式。 反函式y=f -1(x)的定義域、值域分別對應原函式y=f(x)的值域、定義域。開始的兩個例子:

s=vt記為f(t)=vt,則它的反函式就可以寫為f -1(t)=s/v,同樣y=2x+6記為f(x)=2x+6,則它的反函式為:f -1(x)=x/2-3。

有時是反函式需要進行分類討論,如:f(x)=x+1/x,需將x進行分類討論:在x大於0時的情況,x小於0的情況,多是要注意的。

例題求y=(x-2)/(2x-1)的反函式

解:去分母得 2xy-y=x-2

移項合併含有x項得 x(2y-1)=y-2

x=(y-2)/(2y-1)

即 f -1(x)=(x-2)/(2x-1)

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