樊宏偉
函數(shù)的表示方法有語言描述法、圖示法、列表法、解析法,其中,解析法應(yīng)用最為廣泛.解析法是用函數(shù)關(guān)系式表示函數(shù)的方法,解析式簡(jiǎn)單明了,便于用數(shù)來研究函數(shù).求函數(shù)解析式的方法有多種,常用的方法有下面幾種:
一、代入法
已知函數(shù)f(x),g(x),求:f[g(x)].代入法就是將g(x)代入f(x)的x中去,并注意函數(shù)f[g(x)]的定義域.
例1 已知f(x)=x2+2x,求f(sinx).
解 f(sinx)=sin2x+2sinx.
二、待定系數(shù)法
已知函數(shù)解析式的類型,可設(shè)其解析式的形式,根據(jù)已知條件建立關(guān)于待定系數(shù)的方程,從而求出函數(shù)解析式的方法.
例2 已知f(x)是反比例函數(shù),且過(1,2)點(diǎn),求f(x)的解析式.
解 f(x)=kx(k≠0),則有2=k1,解得k=2.
所以f(x)=2x.
小結(jié) 我們只要明確所求函數(shù)解析式的類型,便可設(shè)出其函數(shù)解析式,設(shè)法求出其系數(shù)即可得到結(jié)果.類似的已知f(x)為一次函數(shù)時(shí),可設(shè)f(x)=kx+b(k≠0);f(x)為二次函數(shù)時(shí),根據(jù)條件可設(shè)
①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
②頂點(diǎn)式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0),
③雙根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
三、換元法
換元法就是通過引入一個(gè)或幾個(gè)新的變量來替換原來的某些變量的解題方法,它的基本功能是:化難為易、化繁為簡(jiǎn),以快速實(shí)現(xiàn)未知向已知的轉(zhuǎn)換,從而達(dá)到順利解題的目的.
已知f[g(x)]是關(guān)于x的函數(shù),求f(x)的解析式,通常令g(x)=t,由此能解出f(t)的解析式,再用x替換t,便得f(x)的解析式.注意:換元后要確定新元t的取值范圍.
例3 已知f(sinx)=sin2x+2sinx,求f(x)的解析式.
解 設(shè)t=sinx,則f(t)=t2+2t,所以f(x)=x2+2x.
四、消元法
消元法,指通過消除一些元素,求函數(shù)解析式的方法.
例4 設(shè)f(x)+2f1x=3x-1,求函數(shù)f(x)的解析式.
解 f(x)+2f1x=3x-1,①.令t=1x,則有f1t+2f(t)=3t-1,②,將t換為x,得f1x+2f(x)=3x-1,③.由①③聯(lián)立方程組
f(x)+2f1x=3x-1,f1x+2f(x)=3x-1.解得f(x)=2x-x-13.
分析 如果將題目所給的f(x),f1x看成兩個(gè)元素,那么該等式即可看作二元方程,根據(jù)題意,通過建立方程組,利用消元法求函數(shù)解析式.
五、賦值法
通過對(duì)某變量取特殊值求函數(shù)解析式的方法.
例5 已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,并對(duì)一切實(shí)數(shù)x,y都有2f(x+y)=f(x)+3f(y)+x2-5xy-x,求f(x)的解析式.
解 令y=0,得2f(x)=f(x)+3f(0)+x2-x.
令x=y=0,得2f(0)=f(0)+3f(0),
所以f(0)=0,所以f(x)=x2-x,(x∈R).
六、函數(shù)性質(zhì)法
利用函數(shù)的性質(zhì)如奇偶性、單調(diào)性、周期性等求函數(shù)解析式的方法.
例6 已知函數(shù)y=f(x)是R上的奇函數(shù),當(dāng)x≥0時(shí),f(x)=x2-x,求f(x)的解析式.
解 y=f(x)是R上的奇函數(shù),所以f(-x)=-f(x).即f(x)=-f(-x),當(dāng)x<0時(shí),得-x≥0,f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-(-x)]=-x2-x.
所以f(x)=x2-x,x≥0,-x2-x,x<0.
七、反函數(shù)法
利用反函數(shù)的定義求反函數(shù)的解析式的方法.
例7 (2012年全國(guó)卷)函數(shù)y=x+1(x≥-1)的反函數(shù)是().
A.y=x2-1(x≥0) B.y=x2-1(x≥1)
C.y=x2+1(x≥1)D.y=x2+1(x≥1)
解 由y=x+1(x≥-1),解得x=y2-1(y≥0).所以函數(shù)y=x+1(x≥-1)的反函數(shù)是y=x2-1(x≥0).因此選A.
八、抽象函數(shù)的解析式模型
抽象函數(shù)沒有解析式,但很多抽象函數(shù)也是由有解析式的函數(shù)抽象出來的.
(1)函數(shù)y=f(x)滿足f(x±y)=f(x)±f(y).
解析式模型:正比例函數(shù)f(x)=kx.
(2)函數(shù)y=f(x)滿足f(xy)=f(x)f(y).
解析式模型:冪函數(shù)f(x)=xα,(α為常數(shù)).
(3)函數(shù)y=f(x)滿足f(x+y)=f(x)f(y).
解析式模型:指數(shù)函數(shù)f(x)=ax,(a>0,且a≠1).
(4)函數(shù)y=f(x)滿足f(xy)=f(x)+f(y).
解析式模型:對(duì)數(shù)函數(shù)f(x)=logax,(a>0,且a≠1).
(5)函數(shù)y=f(x)滿足f(x+y)=f(x)+f(y)1-f(x)f(y).
解析式模型:f(x)=tanx.
(6)函數(shù)y=f(x)滿足f(x+y)+f(x-y)=2f(x)·f(y),且f(0)≠0.
解析式模型:f(x)=cosx.
例8 (判斷)函數(shù)y=f(x)滿足f(x+y)+f(x-y)=2f(x)·f(y),且f(0)≠0是().
A.奇函數(shù)B.偶函數(shù)
C.非奇非偶函數(shù)D.既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)
用定義來推斷較麻煩,用模型可得是偶函數(shù).選B.