这世上有两样东西是别人抢不走的:一是藏在心中的梦想,二是读进大脑的知识!
高中数学:函数解析式的十一种方法
一、定义法 二、待定系数法 三、换元(或代换)法 四、配凑法 五、函数方程组法
七、利用给定的特性求解析式.
一、定义法:
六、特殊值法 八、累加法 九、归纳法 十、递推法 十一、微积分法
【例1】设f(x?1)?x2?3x?2,求f(x).
?f(x?1)?x2?3x?2?[(x?1)?1]2?3[(x?1)?1]?2 =(x?1)2?5(x?1)?6 ?f(x)?x2?5x?6
【例2】设f[f(x)]?【解析】设?x?1,求f(x). x?2f[f(x)]?x?1x?1??x?2x?1?111?11?x?f(x)?1 1?x
1111【例3】设f(x?)?x2?2,g(x?)?x3?3,求f[g(x)].
xxxx11122【解析】?f(x?)?x?2?(x?)?2?f(x)?x2?2
xxx111313?g(x)?x3?3x 又?g(x?)?x?3?(x?)?3(x?)xxxx故
f[g(x)]?(x3?3x)2?2?x6?6x4?9x2?2
【例4】设f(cosx)?cos17x,求f(sinx).
【解析】
f(sinx)?f[cos(?x)]?cos17(?x)
22??看人生峰高处,唯有磨难多正果。
这世上有两样东西是别人抢不走的:一是藏在心中的梦想,二是读进大脑的知识!
?cos(8??
??17x)?cos(?17x)?sin17x. 22?二、待定系数法:在已知函数解析式的构造时,可用待定系数法。
【例1】 设f(x)是一次函数,且f[f(x)]?4x?3,求f(x) 【解析】设f(x)?ax?b (a?0),则
f[f(x)]?af(x)?b?a(ax?b)?b?a2x?ab?b
?a?2?a2?4?a??2?? ?? 或 ??b?3?ab?b?3?b?1?f(x)?2x?1 或 f(x)??2x?3
【例2】已知f(x?2)?2x?9x?13,求f(x).
【解析】显然,则又
2f(x)是一个一元二次函数。设f(x)?ax2?bx?c(a?0)
f(x?2)?a(x?2)2?b(x?2)?c ?ax2?(b?4a)x?(4a?2b?c) f(x?2)?2x2?9x?13
?a?2?a?2??2比较系数得:?b?4a??9 解得:?b??1?f(x)?2x?x?3
?4a?2b?c?13?c?3??三、换元(或代换)法:已知复合函数f[g(x)]的表达式时,还可以用换元法求f(x)的解析式。与配凑法一样,要注意所换元的定义域的变化。
【例1】 已知f(x?1)?x?2x,求f(x?1) 【解析】令t?x?1,则t?1,x?(t?1)2
f(x?1)?x?2x
?f(t)?(t?1)2?2(t?1)?t2?1,
?f(x)?x2?1 (x?1)
?f(x?1)?(x?1)2?1?x2?2x (x?0)
看人生峰高处,唯有磨难多正果。
这世上有两样东西是别人抢不走的:一是藏在心中的梦想,二是读进大脑的知识!
【例2】 已知
1?xx2?11f()??,求f(x). 2xxx1?xx2?11111?x1)???1?? 【解析】设则f(t)?f(?t,则x?22xxxxt?1xx?1?11??1?(t?1)2?(t?1)?t2?t?1?f(x)?x2?x?1 121()t?1t?12【例3】 设f(cosx?1)?cosx,求f(x).
解:令t?cosx?1,?cosx?t?1又?1?cosx?1,??2?cosx?1?0即?2?t?0
?f(t)?(t?1)2,(?2?t?0)即f(x)?(x?1)2,x?[?2,0]
x?1)?1?x (1) xx?1?1x?1x?1x?1)?f(x)?1?在(1)式中以代替x得f(
x?1xxxxx?112x?1即f( (2) )?f(?)?xx?1x11x?2又以?代替(1)式中的x得:f(? (3) )?f(x)?x?1x?1x?1 【例4】 若f(x)?f(x?22x?1x3?x2?1x3?x2?1(1)?(3)?(2)得:2f(x)?1?x????f(x)?
x?1xx(x?1)2x(x?1)【例5】设f(x)满足af(x)?bf()?cx【解析】af(x)?bf(1x(其中a,b,c均不为0,且a??b),求f(x)。
1111)?cx (1)用来代替x,得af()?bf(x)?c? (2) xxxx22acx2?bc由a?(1)?b?(2)得:(a?b)f(x)??a??bx
acx2?bc ?f(x)?22(a?b)x【例6】已知f(a【解析】设tx?1)?x2?2,求f(x).
?ax?1?0,则x?1?logat 即x?logat?1
f(t)?(logat?1)2?2?log2at?2logat?3
代入已知等式中,得:
?f(x)?log2ax?2logax?3
看人生峰高处,唯有磨难多正果。
这世上有两样东西是别人抢不走的:一是藏在心中的梦想,二是读进大脑的知识!
四、配凑法
已知复合函数f[g(x)]的表达式,要求f(x)的解析式时,若f[g(x)]表达式右边易配成g(x)的运算形式,则可用配凑法,使用配凑法时,要注意定义域的变化。
【例1】已知f(x?1)?x?2x,求f(x)的解析式。
【解析】x?2x可配凑成
?可用配凑法
由f(x?1)?x?2x?(x?)2?1 令t?x?1
x?0
?t?1 则f(t)?t2?1 即f(x)?x2?1(x?1) 当然,上例也可直接使用换元法 令t?x?1 则t?x?1 得
x?(t?1)2?f(t)?(t?1)2?2(t?1)?t2?1 即 f(x)?x2?1(x?1)
由此可知,求函数解析式时,可以用配凑法来解决的,有些也可直接用换元法来求解。
112【 例 2】已知f(x?)?x?2,求f(x).
xx【解析】此题直接用换元法比较繁锁,而且不易求出来,但用配凑法比较方便。
111 由f(x?)?x2?2?(x?)2?2
xxx1 令t?x??x2?tx?1?0
x 由??0即t2?4?0得t?R ?f(t)?t2?2
即:f(x)?x2?2(x?R)
实质上,配凑法也缊含换元的思想,只是不是首先换元,而是先把函数表达式配凑成用此复合函数的内函数来表示出来,在通过整体换元。和换元法一样,最后结果要注明定义域。
五、函数方程组法。
函数方程组法适用的范围是:题高条件中,有若干复合函数与原函数f(x)混合运算,则要充分利用变量代换,然后联立方程组消去其余部分。
看人生峰高处,唯有磨难多正果。
这世上有两样东西是别人抢不走的:一是藏在心中的梦想,二是读进大脑的知识!
【 例1】设f(x)满足f(x)?2f()?x,求f(x)的解析式。
1x11【解析】要求f(x)可消去f(),为此,可根据题中的条件再找一个关于f(x)与f()的等式,
xx通过解方程组达到消元的目的。
1 f(x)?2f()?x………………………①
x1 显然,x?0,将x换成得
x11 f()?2f(x)?……………………………..②
xx1?f(x)?2f()?x??x由?
11?f()?2f(x)??x?x1消去f(),得
x12f(x)??x?
33x小结:函数方程组法适用于自变量的对称规律。互为倒数,如f(x)、f();互为相反数,如f(x)、f(-x),通过对称代换构造一个对称方程组,解方程组即得f(x)的解析式。
x?11x【 例 2】已知f(a【解析】设t)?x2?2,求f(x).
?ax?1?0,则x?1?logat 即x?logat?1
f(t)?(logat?1)2?2?log2at?2logat?3
代入已知等式中,得:
?f(x)?log2ax?2logax?3
【例 3】设f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,又f(x)?g(x)?【解析】f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,
1,试求f(x)和g(x)的解析式 x?1?f(?x)?f(x),g(?x)??g(x)
又f(x)?g(x)?1 ① , x?11 x?1用?x替换x得:f(?x)?g(?x)??即f(x)?g(x)??1② x?1解① ②联立的方程组,得
看人生峰高处,唯有磨难多正果。