内容正文:
高二数学竞赛班一试讲义
第3讲 函数与反函数
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一、知识要点:
1、函数与映射的定义
函数:若A,B都是非空数集,依对应法则f,若对A中的任意一个数x,在B中都有唯一一个数y与之对应,则称f: A→B为A到B上的一个函数。A称为它的定义域, 集合{f(x)|x∈A}叫函数的值域。
(1)映射,对于任意两个集合A,B,依对应法则f,若对A中的任意一个元素x,在B中都有唯一一个元素与之对应,则称f: A→B为一个映射。
(2)单射,若f: A→B是一个映射且对任意x, y∈A, x
y, 都有f(x)
f(y)则称之为单射。
(3)满射,若f: A→B是映射且对任意y∈B,都有一个x∈A使得f(x)=y,则称f: A→B是A到B上的满射。
(4)一一映射,若f: A→B既是单射又是满射,则叫做一一映射,只有一一映射存在逆映射,即从B到A由相反的对应法则f-1构成的映射,记作f-1: A→B。
2、反函数
若函数f: A→B(通常记作y=f(x))是一一映射,则它的逆映射f-1: A→B叫原函数的反函数,通常写作y=f-1(x). 这里求反函数的过程是:在解析式y=f(x)中反解x得x=f-1(y),然后将x, y互换得y=f-1(x),最后指出反函数的定义域即原函数的值域。
例如:函数
的反函数是
.
定理1 互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称。若某一函数与其反函数表示同一函数时,那么此函数的图像就关于直线
对称。
定理2 在定义域上为增(减)函数的函数,其反函数必为增(减)函数。
二、例题精析
例1.(1)求函数
的最小值.
(2)若实数
满足
,求函数
的最大值.
例2.求函数
的最大值.
例3.方程
一共有 个解.
例4.设
是实数,
对任意三个实数
存在一个以
为三边长的三角形,求
的取值范围.
例5.(2014华约)(Ⅰ)求证:
的反函数为
;
(Ⅱ)
,
,若
,求证:
为奇函数.
例6.(2014华约)已知
,
,求证:
.
例7.设
是方程
… ①的根,
是系数为有理数的二次多项式,且
,求
.(
华约)
三、精选习题
1.已知
为一次函数,若对实数
满足
,则
的表达式为( )。
A.
B.