- 反函数
- 共792题
设函数y=f(x)与函数y=f(f(x))的定义域交集为D.若对任意的x∈D,都有f(f(x))=x,则称函数f(x)是集合M的元素.
(1)判断函数f(x)=-x+1和g(x)=2x-1是否是集合M的元素,并说明理由;
(2)设函数f(x)=log2(1-2x),试求函数f(x)的反函数f-1(x),并证明f-1(x)∈M;
(3)若f(X)=∈M(a,b为常数且a>0),求使f(x)<1成立的x的取值范围.
正确答案
(1)因为对任意x∈R,f(f(x))=-(-x+1)+1=x,所以f(x)=-x+1∈M(2分)
因为g(g(x))=2(2x-1)-1=4x-3不恒等x,所以g(x)∉M
(2)因为f(x)=log2(1-2x),所以x∈(-∞,0),f(x)∈(-∞,0)…(5分)
函数f(x)的反函数f-1(x)=log2(1-2x),(x<0)…(6分)
又因为f-1(f-1(x))=log2(1-2f-1(x))=log2(1-(1-2x))=x…(9分)
所以f-1(x)∈M…(10分)
(3)因为f(x)=∈M,所以f(f(x))=x对定义域内一切x恒成立,
∴=x
即解得:(a+b)x2-(a2-b2)x=0恒成立,故a+b=0…(12分)
由f(x)<1,得<1即
<0…(13分)
若a=1则<0,所以x∈(-∞,1)…(14分)
若0<a<1,则>0且a<
,所以x∈(-∞,a)∪(
,+∞)…(16分)
若a>1,则<0且a>
,所以x∈(
,a)…(18分)
已知函数f(x)=1-3(x-1)+3(x-1)2-(x-1)3 ,则:f-1(8)+f(1)= .
正确答案
由题意得,f(x)=(2-x)3,
令f(x)=8得x=0,∴f-1(8)=0,令x=1,f(1)=1,
故f-1(8)+f(1)=1,
故答案为 1.
已知函数f(x)=ax-a+1,(a>0且a≠1)恒过定点(3,2),
(1)求实数a;
(2)在(1)的条件下,将函数f(x)的图象向下平移1个单位,再向左平移a个单位后得到函数g(x),设函数g(x)的反函数为h(x),求h(x)的解析式;
(3)对于定义在[1,9]的函数y=h(x),若在其定义域内,不等式[h(x)+2]2≤h(x2)+m+2 恒成立,求m的取值范围.
正确答案
(1)由f(x)=ax-a+1,知令x=a,则f(a)=2,
所以f(x)恒过定点(a,2),
由题设得a=3;
(2)由(1)知f(x)=3x-3+1,
将f(x)的图象向下平移1个单位,得到m(x)=3x-3,
再向左平移3个单位,得到g(x)=3x,
所以函数g(x)的反函数h(x)=log3x.
(3)[h(x)+2]2≤h(x2)+m+2,即[log3x+2]2≤log3x2+m+2,
所以(log3x)2+2log3x+2-m≤0,
令t=log3x,则由x∈[1,9]得t∈[0,2],
则不等式化为t2+2t+2-m≤0,
不等式[h(x)+2]2≤h(x2)+m+2 恒成立,等价于t2+2t+2-m≤0恒成立,
因为t2+2t+2-m=(t+1)2+1-m在[0,2]上单调递增,
所以t2+2t+2-m≤22+2×2+2-m=10-m,
所以10-m≤0,解得m≥10.
故实数m的取值范围为:m≥10.
已知函数f(x)的图象与函数y=ax-1,(a>1)的图象关于直线y=x对称,g(x)=loga(x2-3x+3)(a>1).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若函数f(x)在区间[m,n](m>-1)上的值域为[loga,loga
],求实数p的取值范围;
(3)设函数F(x)=af(x)-g(x)(a>1),若w≥F(x)对一切x∈(-1,+∞)恒成立,求实数w的取值范围.
正确答案
(本题满分18分)
(文科)(1)由已知得 f(x)=loga(x+1); (4分)
(2)∵a>1,∴f(x)在(-1,+∞)上为单调递增函数,(6分)∴在区间[m,n](m>-1),g(m)=loga(m+1)=loga,g(n)=loga(n+1)=loga
;
即m+1=,n+1=
,n>m>-1.∴m,n是方程x+1=
即方程x2+x-p=0,x∈(-1,0)∪(0,+∞)的两个相异的解,(8分)
这等价于,(10分) 解得-
<p<0为所求.(12分)
另可转化为函数y=x2+x,x∈(-1,0)∪(0,+∞)图象与函数y=p的图象有两个交点问题,数形结合求得:-<p<0.
(3)F(x)=af(x)-g(x)=aloga(x+1)-loga(x2-3x+3)=,(x>-1)(14分)∵(x+1)+
-5≥2
-5,当且仅当x=
-1时等号成立,∴
=
∈(0,
],(16分)∴F(x)max=F(
-1)=
,∵w≥F(x)恒成立,∴w≥F(x)max,所以w≥
为所求.(18分)
已知函数f(x)=log2(x2+1)(x≥0),g(x)= , ( a∈R ).
(1)试求函数f(x)的反函数f-1(x);
(2)函数h(x)=f-1(x)+g(x),求h(x)的定义域,并判断函数h(x)的增减性;
(3)(理)若(2)中函数h(x),有h(x)≥2在定义域内恒成立,求a的范围.
(文)若(2)中函数h(x)的最小值为3,试求a的值.
正确答案
(1)令y=f(x)=log2(x2+1)(x≥0),
∴x2+1=2y即x=(y≥0)
∴f-1(x)= (x≥0).
(2)h(x)=f-1(x)+g(x)= +
,a<0时,定义域为[0,+∞);a≥0时,定义域为[a,+∞);
此函数在定义域内单调递增(∵f-1(x)与g(x)在公共定义域内均为增函数,∴它们的和也为增函数).
(3)(理)当a≥0时,由h(x)min=h(a)=≥2⇒a≥log25.
当a<0时,由h(x)min=h(0)=≥2⇒a≤-4.∴a的取值范围是(-∞,-4]∪[log25,+∞).
(文)当a≥0时,由h(x)min=h(a)==3⇒log210;
当a<0时,由h(x)min=h(0)==3⇒a=-9.∴所求的a的值为a=log210或a=-9.
扫码查看完整答案与解析