反函数怎么求原函数—反函数如何求原函数 收藏 0

反函数浅析

世界上矛盾无处不在，矛盾的正反两方面相互依赖、相互排斥共同存在于事物的变化过程中。与此相似，正反运算也同时存在于代数式和等式的等量和等效变换中。

小学的加减乘除的四则运算法则，实现了数式和代数式的等量变换、移项合并化简实现了等式和不等式的同解与等效变换，这都源于正反运算和四则运算法则。

有加就有减，有乘就有除。说明小学四年级的方程的移项原理为正运算变为反运算。

如原函数中的自变量与函数值一一对应，则必有反函数，反函数是由原函数的逆映射产生的。

求反函数的方法为将X表示Y等价变换成Y表示X，再实行X 与Y互换即可得到。由于实现了X 与Y的互换，所以原函数与反函数的图像关于Y=X直线对称，原函数的定义域为反函数的值域。

求原函数的反函数应用广泛。在求反函数的导数、求复合函数的导数、求反函数的概率密度函数等方面都有重要的应用。

借力打力求导数，如果一个函数不好求导，不妨先求它反函数的导数

本篇是上一篇文章

的延续阅读。

在对幂函数y=x^μ求导时，我们用到了以自然常数e为底数的对数函数y=ln x的求导结果（ln x）\’=1/x。那么，它的求导过程是怎么样的呢？我们一起来了解一下。

对数函数y=log(a)x直接求导是很难实现的，因为[log(a)（x+h)-log(a)x]没法继续合并或分解。但前文中，我们已经求得了指数函数y=a^x的导数，(a^x)\’=a^x*ln a。既然两者互为正反函数，我们据此，来推导一下它们的导数之间的关系。

值得注意的一点是，对数函数y=log(a)x和指数函数y=a^x互为正反函数，是从它们的函数法则上讲的。对于反函数y=log(a)x或f(x)=log(a)x，它的正函数（或直接函数）表达式应为：x=a^y或g(y)=a^y。

设存在一个直接函数（或正函数）x=g(y)（导数已知），它的反函数为y=f(x)。

直接函数（或正函数）x=g(y)的导数g\'(y)=△x/△y，而反函数y=f(x)的导数f\'(x)=△y/△x。所以有f\'(x)=1/g\'(y)。也就是说，正反函数的导数互为倒数。

导数是需要极限运算的，上式中的g\'(y)和f\'(x)略去了极限字符lim，但这不影响两者的互为倒数关系。

我们先对直接函数g(y)=a^y求导，得：g\'(y)=a^y*ln a。

那么，反函数f(x)=log(a)x的导数f\'(x)=1/（a^y*ln a）。再把x=a^y代入上式，得：f\'(x)=1/（x*ln a），记作(log(a)x)\’=1/（x*ln a）。取a=e时，（ln x）\’=1/x。

比较常见的正反函数还有三角函数和反三角函数。

我们以正弦函数和正切函数为例，来推导一下它们的反函数的导数。

先给出正弦函数y=sin x的导数f\'(x)=cos x，正切函数y=tg x的导数f\'(x)=sec^2 x。在后面的文章里我们会再作推导，欢迎关注阅读。

1、设正弦函数x=sin y为直接函数，它的反函数为反正弦函数y=arc sin x。略过对定义域的讨论，我们直接推导：

(arc sin x)\’=1/(sin y)\’=1/cos y。接下来，我们把余弦cos y转换成正弦sin y，并进一步转换成x。

因为，cos y=√(1-sin^2y)=√(1-x^2)，所以有，(arc sin x)\’=√(1-x^2)。

2、设正切函数x=tg y为直接函数，它的反函数为反正切函数y=arc tg x。略过对定义域的讨论，我们直接推导：

(arc tg x)\’=1/(tg y)\’=1/sec^2 y。接下来，我们把正割sec y转换成正切tg y，并进一步转换成x。

因为，sec^2 y=1+tg^2 y=1+x^2，所以有，(arc tg x)\’=1+x^2。

看到此处，有的小伙伴可能会产生一些困惑：怎么一会y，一会x的，闹哪样啊？

对于反函数y=f(x)，x是自变量，y是因变量；而对于直接函数（或正函数）x=g(y)，y是自变量，x是因变量。但在计算过程中，自变量和因变量的身份已经不重要了，重要的是x与y之间的函数法则不变。

比如，上面的等式(arc sin x)\’=1/cos y，我们用y\’来替代f\'(x)，即y\’=f\'(x)=(arc sin x)\’。可以得到一个新的等式：y\’=1/cos y。等式里已经看不到自变量x，但这样的表达式也是成立的，因为它已经是一个微分方程了。

无论原函数还是导函数，我们都可以把它看作是一个方程式。式中，无论x、y、x\’、y\’、dy、 dx，都是可以同时存在的，只要它们遵循正确的函数法则。

而我们要做的，是把它们转换成我们需要的样子。

反函数是什么？简单的解法和实用技巧让你轻松掌握！

“反函数听起来很难，其实没那么复杂！”反函数是函数学习中的重点和难点，但只要理解了本质和规律，再配合一些技巧，就能轻松搞定！今天，我们就来全面了解反函数的概念、图像关系，以及如何求解简单的反函数。

反函数的本质：反函数是把原函数的输入和输出“反过来”。

• 如果一个函数f的定义是：y = f(x)那么它的反函数就是：x = f⁻¹(y)，也就是把y变成自变量。
• 直白理解： 反函数是找到“x与y互换”的关系。例如：
• 原函数：y = 2x + 1
• 反函数：x = 2y + 1，整理后得：y = (x – 1) / 2

数学意义：反函数表示逆操作。

1. 互为反函数的两个函数，图像关于直线 y = x 对称因为反函数就是把x和y互换，所以它们的图像会呈现“镜像对称”。

• 例子：原函数：y = x²（x ≥ 0）反函数：y = √x图像：两条曲线关于y = x完全对称。

2. 反函数的存在条件：函数必须是“单调”的

• 只有单调递增或递减的函数才有反函数，这样每个输入都有唯一的输出。
• 例子：
• y = x²在x ≥ 0时单调递增，有反函数；
• y = sin(x)在[-π/2, π/2]范围内单调递增，也有反函数。

1️⃣ 交换x和y，再整理

• 步骤：
• 把原函数y = f(x)中的x和y互换，得到x = f(y)。
• 解出y，整理成y = f⁻¹(x)的形式。
• 例子：
• 原函数：y = 2x + 3
• 交换x和y：x = 2y + 3
• 解出y：y = (x – 3) / 2
• 反函数：f⁻¹(x) = (x – 3) / 2

2️⃣ 直接观察规律对于简单的线性函数或常见的基本函数，可以通过观察找到反函数的关系。

• 例子：原函数：y = ax + b反函数：y = (x – b) / a原函数：y = x³反函数：y = ³√x

3️⃣ 注意定义域和值域的互换

• 反函数的定义域是原函数的值域，反函数的值域是原函数的定义域。
• 例子：
• 原函数：y = √x，定义域x ≥ 0，值域y ≥ 0；
• 反函数：y = x²，定义域y ≥ 0，值域x ≥ 0。

✅ 1. 熟记常见反函数的对照表

• 对数和指数：
• 原函数：y = e^x，反函数：y = ln(x)
• 原函数：y = 10^x，反函数：y = log(x)
• 幂和根：
• 原函数：y = x³，反函数：y = ³√x
• 原函数：y = x²（x ≥ 0），反函数：y = √x

✅ 2. 多练习反函数的图像对称

• 在坐标系上，画出原函数和反函数，同时标出y = x直线，观察它们的对称性。

✅ 3. 注意函数单调性的限制

• 如果函数不是单调递增或递减，要限定定义域再求反函数。

反函数并不可怕，只要掌握这些核心方法：

• 理解概念：x和y互换，找逆关系；
• 利用技巧：交换、整理、观察规律；
• 学会画图：图像关于y = x对称。

记住，函数和反函数的关系，就像钥匙和锁，找到对的方法，你就能轻松解开难题！

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学习数学最重要的是掌握方法，反函数是工具，熟练使用后，它会让你事半功倍！ ❤️

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