劉志誠(chéng)
函數(shù)的解析式是表示函數(shù)的重要方法.求函數(shù)的解析式問(wèn)題的難度一般不大,通常會(huì)要求根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)、點(diǎn)的坐標(biāo)、已知關(guān)系式來(lái)求函數(shù)的解析式.那么,如何進(jìn)行求解呢?下面介紹兩種求函數(shù)解析式的途徑:換元和引入待定系數(shù).
一、換元
換元法是求函數(shù)解析式的常用方法.若已知復(fù)合函數(shù)f(g(x))的表達(dá)式,要求函數(shù)f(x)的解析式,可通過(guò)添項(xiàng)、拆項(xiàng)、變系數(shù)、湊因子等手段將f(g(x))的表達(dá)式配湊成g(x)的倍數(shù)或平方式,再將g(x)用x替換,通過(guò)換元便可求得f(x)的解析式.
所以函數(shù)f(x)的解析式為:f(x)=x-2,x≠0.
有時(shí),我們無(wú)法將復(fù)合函數(shù)f(g(x))的表達(dá)式配湊為g(x)的倍數(shù)或平方式,此時(shí)可令g(x)=u,求得x=g(u),然后將其代入f(g(x))的表達(dá)式中,便可將函數(shù)式轉(zhuǎn)化為關(guān)于u的函數(shù)式,再令u=x,即可得到函數(shù)f(x)的解析式.
令t=x,可得函數(shù)f(x)的解析式為f(x)=x-2x.
二、引入待定系數(shù)
當(dāng)已知函數(shù)f(x)的類型,如指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、反函數(shù)等時(shí),可以直接利用待定系數(shù)法求函數(shù)f(x)的解析式.首先設(shè)出函數(shù)的解析式,若f(x)是二次函數(shù),則設(shè)f(x)=ax+bx+c(a≠0);若f(x)是冪函數(shù),則設(shè)f(x)=x……然后根據(jù)題目中的已知信息,如點(diǎn)的坐標(biāo)、已知關(guān)系式等建立關(guān)于待定系數(shù)的方程,通過(guò)解方程或方程組求得待定系數(shù)的值,這樣就能得到函數(shù)的解析式.
例3.若f(x)為二次函數(shù),且f(3x+1)=9x-6x+5,求f(x)的解析式.
解:設(shè)f(x)=ax+bx+c(a≠0),
因此f(3x+1)=a(3x+1)+b(3x+1)+c=9ax+(6a+3b)x+a+b+c,
因?yàn)閒(3x+l)=9x-6x+5,
因此函數(shù)f(x)的解析式為f(x)=x-4x+8.
函數(shù)f(x)為二次函數(shù),于是設(shè)f(x)=ax+bx+c(a≠0),根據(jù)已知關(guān)系式建立恒等式,此時(shí)恒等式兩邊各項(xiàng)的系數(shù)必然相等,據(jù)此建立關(guān)于系數(shù)的方程組,通過(guò)解方程組來(lái)求得問(wèn)題的答案.
例4.若函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[-1,2]上的圖象如圖所示,則函數(shù)的解析式為_(kāi)_______.
解:由圖可知,當(dāng)-1≤x<0時(shí),函數(shù)為一次函數(shù),且過(guò)點(diǎn)(-1,0),(0,1),可設(shè)f(x)=kx+b,將點(diǎn)(-1,0),(0,1)代入可得k=l,b=l,則f(x)=x+l;
一般地,由函數(shù)的圖象便可確定函數(shù)的類型.本題中的函數(shù)圖象為兩條直線,則該函數(shù)為分段函數(shù),且兩個(gè)區(qū)間段上的函數(shù)均為一次函數(shù),于是設(shè)出函數(shù)的解析式,將圖中端點(diǎn)的坐標(biāo)代入解析式中,運(yùn)用待定系數(shù)法求得函數(shù)的解析式.
換元法通常適用于求解有關(guān)復(fù)合函數(shù)或關(guān)系式
較為復(fù)雜的函數(shù)解析式問(wèn)題;待定系數(shù)法則適用于求
解函數(shù)類型明確的函數(shù)解析式問(wèn)題.因此,同學(xué)們?cè)诮忸}時(shí)要仔細(xì)審題,根據(jù)已知的信息,選擇與之相應(yīng)的方法進(jìn)行求解
語(yǔ)數(shù)外學(xué)習(xí)·高中版上旬2022年5期