推导反函数与原函数的关系:为什么关于y=x对称?
指数与对数函数图像
问题:若f(x)存在反函数,则f(x)与反函数关于直线y=x对称.
证明过程如下:
设f(x)为原函数 ,p(x,y)在原函数上, p\'(x\’,y\’)在g(x)函数上, g(x)为f(x)的反函数.
根据反函数的定义:f(x)的定义域就是g(x)的值域,g(x)的定义域就是f(x)的值域,且x,y存在一一对应关系,设定f(x)存在反函数:根据定义
x\’=y ……….(1)
y\’=x………..(2)
计算点p与p\’的中点坐标为(m,n)
则m=(x+x\’)/2 n=(y+y\’)/2
根据(1)(2): x+x\’=y+y\’ 即:
(x+x\’)/2= (y+y\’)/2
所以 m=n ,无数个p与对应的p\’ 在直线y=x上
所以反函数与原函数关于直线y=x对称,当然前提是f(x)必须存在反函数.
- 反函数关于y=x与原函数对称的特点,可以用于一些比较大小的地方,特别是指数函数和对数函数判断大小的问题上. 就看谁在(1,1)或的上方下方.
- f(x)在y=x上方, 表示f(x)>x=y >g(x),
- f(x)在y=x下方, f(x)<x<g(x)
- f(x)与g(x)交点必然在y=x上
深入理解指数函数 – 指数函数的图像和基本性质
上一篇文章我们介绍了对数函数,本文介绍指数函数,大家可以搭配着看,以期加深对它们的理解。
指数函数是几个非常重要的初等函数的之一,本文从指数运算的基本性质出发,介绍指数函数的定义,图像特性,单调性,及其反函数等。
指数运算的基本性质和范例
类似于以下形式的函数:
(a>0且a≠1)
被称作指数函数,其中 (a>0且a≠1)。
a>1时的函数图像:
a>1时的函数图像;定义域:x ∈ R;值域:y> 0;过定点(0, 1);单调递增
a<1时的函数图像:
a<1时的函数图像;定义域:x ∈ 0;值域:y> 0;过定点(0, 1);单调递减
指数函数的图像特性
底数互为倒数的指数函数的图形,关于y轴对称
指数函数:
由对数函数的定义,可得:
由反函数的定义,将 x, y 互换,得到①的反函数:
a>1时,指数函数和其反函数的图像如下图:
a>1时
a<1时,指数函数和其反函数的图像如下图:
a<1时
反函数的定义及求法
反函数的求法一、引言在数学中,反函数是一个非常重要的概念。
它是指对于一个函数y=f(x),存在另一个函数x=φ(y),使得对于y的每一个取值,都有x的唯一对应值。
反函数的存在性是由函数的单调性和连续性所决定的。
本文将详细介绍反函数的求法,并给出相应的例题和练习。二、反函数的定义和性质定义:如果对于函数y=f(x),存在一个函数x=φ(y),使得对于y的每一个取值,都有x的唯一对应值,那么称x=φ(y)为y=f(x)的反函数。性质:1. 反函数的定义域和值域分别是原函数的值域和定义域。
2. 反函数和原函数的关系是关于y=x对称。
3. 反函数在其定义域内是单调的。
4. 反函数的导数等于原函数导数的倒数。三、反函数的求法求反函数的方法主要有两种:
一种是利用反函数的定义求解,另一种是利用原函数的性质求解。方法一:利用反函数的定义求解步骤1:根据反函数的定义,设原函数为y=f(x),其反函数为x=φ(y)。
步骤2:将y=f(x)中的x替换为y,得到y=f(y)。
步骤3:解出y,得到x=φ(y)。
步骤4:确定反函数的定义域和值域。例题:求函数y=2x+1的反函数。解:将y=2x+1中的x替换为y,得到y=2y+1。解出y,得到x=(y-1)/2,即x=φ(y)。因此,函数y=2x+1的反函数为x=(y-1)/2。方法二:利用原函数的性质求解步骤1:根据原函数的性质,确定原函数的单调性和连续性。
步骤2:根据反函数的定义,确定反函数的定义域和值域。
步骤3:利用原函数的导数和单调性,求解反函数的表达式。例题:求函数y=x^2的反函数。解:因为函数y=x^2在x>0时单调递增,在x<0时单调递减,所以它的反函数在y>0时单调递增,在y<0时单调递减。又因为原函数的导数为2x,所以反函数的导数为1/2√y。由此可得反函数的表达式为x=√y/2。
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