范欣
求函數(shù)的解析式問(wèn)題屬于一類(lèi)基礎(chǔ)性題目,難度一般不大.求函數(shù)解析式的方法有很多,如函數(shù)性質(zhì)法、配湊法、換元法、特殊賦值法等.在解題時(shí),我們要根據(jù)已知條件和函數(shù)類(lèi)型選擇恰當(dāng)?shù)慕忸}方法.本文重點(diǎn)探討求函數(shù)解析式的三種常用方法:函數(shù)性質(zhì)法、配湊法、換元法.
一、函數(shù)性質(zhì)法
函數(shù)性質(zhì)法是指運(yùn)用函數(shù)的相關(guān)性質(zhì),如對(duì)稱性、奇偶性、單調(diào)性、周期性等解題的方法.運(yùn)用該方法解題,同學(xué)們要熟練掌握函數(shù)的對(duì)稱性、奇偶性、單調(diào)性、周期性.在解題時(shí),先要重點(diǎn)討論某個(gè)區(qū)間上的函數(shù)解析式,然后利用函數(shù)的性質(zhì)逐步求得其他區(qū)間上的函數(shù)解析式.
例1.已知函數(shù) y = f (x)為奇函數(shù).當(dāng) x ≥0時(shí),f (x)= x 2- 2x ,求函數(shù) f (x)的解析式.
解:令 x <0 ,∴-x >0 ,
而函數(shù)為奇函數(shù),∴ f (-x)= -f (x),
又當(dāng)x ≥0時(shí),f (x)= x 2- 2x ,
∴ f (-x)= (-x)2-2(-x)= x 2+ 2x.
∴ -f (x)= x 2+ 2x ,即 f (x)= -x 2- 2x ,
我們根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì)得到 f (-x)= -f (x),于是令 x <0,再根據(jù)已知條件求得當(dāng) x <0時(shí)的函數(shù)解析式,進(jìn)而得到問(wèn)題的答案.
二、配湊法
配湊法又名配方法,是通過(guò)對(duì)函數(shù)式進(jìn)行配方,求其解析式的一種方法.配湊法一般適用于求形如 f[g(x)]的函數(shù)的解析式.在解題時(shí),往往需要把代數(shù)式整理成只含 g(x)的式子,然后用 x 將 g(x)替換,以此得到函數(shù) f (x)的解析式.
例2.已知 ,求 f (x)的解析式.
解:
,
以 x 替換 ,可得
∴ f (x)的解析式為 f (x)= x2- x +1(x ≠1).
這里,將 視為一個(gè)整體,然后將函數(shù)式配湊為只含有 的式子,再用 x 將其替換,便能快速求得函數(shù)的解析式.
三、換元法
換元法是指根據(jù)等量代換原理來(lái)求得函數(shù) f (x)的解析式的方法.在解題時(shí),需引入新的變量,將原函數(shù)式中較復(fù)雜的部分進(jìn)行替換,把函數(shù)式轉(zhuǎn)化為關(guān)于新的變量的式子,通過(guò)化簡(jiǎn)得到原函數(shù)的解析式.
例3.已知 ,求函數(shù) f (x)的解析式.
解:∵函數(shù) ,
令 ,則 x =2t +3 ,
將其代入 中可得:
f (t)= 2(2t +3)2-(2t +3)+1
= 8t2+ 22t +16.
然后用 x 代替 t ,可得函數(shù) f (x)的解析式 f (x)= 8x2+ 22x +16.
對(duì)于此類(lèi)復(fù)合型函數(shù) y = f[g(x)],在求其解析式時(shí),我們一般用一個(gè)新的變量來(lái)替換 g(x),得出一個(gè)關(guān)于變量 t的關(guān)系式,繼而將函數(shù)中的 x 統(tǒng)統(tǒng)用 t 進(jìn)行替換,如此便可得到一個(gè)關(guān)于 x 的函數(shù)解析式.
例 4.已知 ,則 f (x)的解析式為_(kāi)___.
對(duì)于此類(lèi)函數(shù)式中含有根式、分式、絕對(duì)值的問(wèn)題,我們一般采用換元法來(lái)求解,將根式、分式、絕對(duì)值內(nèi)部的式子用新的變量代替,進(jìn)而求得函數(shù)的解析式.
總之,在求函數(shù)的解析式時(shí),我們要首先根據(jù)題意求出函數(shù)的定義域,然后靈活運(yùn)用函數(shù)的性質(zhì),根據(jù)代數(shù)式的特點(diǎn)合理進(jìn)行配湊、換元,進(jìn)而求得問(wèn)題的答案.
(作者單位:新疆師范大學(xué)附屬中學(xué))