反函数、方程根的分布
二. 本周教学重、难点:
1. 了解反函数的概念及互为反函数图象的关系,会求一些简单的反函数。
2. 掌握解决有关方程根的分布的基本方法。
【典型例题】
[例1] 记函数的反函数为,则等于( )
A. 2 B. C. 3 D.
解:设,
则,即
[例2] 设的图象关于点(1,2)对称,且存在反函数,,求。
解:∵ 的图象关于点(1,2)对称
∴ ∴
∴
两边用作用 ∴
[例3] 已知是R上的增函数,点A()、B(1,3)在它的图象上,是它的反函数,求不等式的解集。
解:由题意知在R上是增函数,且
又由,得,
即
∴
[例4] 已知函数,是的反函数,记
。
(1)求函数的反函数;
(2)求的最小值。
解:(1)∵
又 ∵ ∴ ∴
故 由,得,
解得
故
(2)
当且仅当即时,
取得最小值
[例5] 方程两根在(2,3)内,求的取值范围。
解:设
∴
∴
∴
[例6] 方程的两个根为,且,,求的取值范围。
解: ∴
∴
[例7] 关于的方程至少有一个负的实根的充要条件是 。
解:方法一
(1)时,成立
(2)时,
设
① 2个负根
∴
∴
② 1正根1负根
∴
∴
③ 1负根1零根,不可能 ∴
∴ 由(1)(2)知:
方法二:
(1)时,成立
(2)时,设
① 方程有2个正根的条件
∴
∴
② 1正根1零根,不可能 ∴
③方程无实根的条件 ∴
∴ 方程至少有一个负根的充要条件是
[例8] 若二次函数在内至少存在一点,使,求的取值范围。
解:设在内不存在这样的点
∴
∴
∴ ∴ 或
∴ 要使在内至少存在一点使,则
[例9] 已知抛物线上有一点M()位于轴下方。
(1)求证:抛物线与轴必有2个交点,A()B()(设)且
(2)若M,求整数。
证:(1)∵ ∴
∴
∴
∴ ∴ 抛物线与轴必有2个交点
又 ∵
∴
∴
(2)
∴ 或
∴ 或
【模拟试题】
一. 选择题:
1. 的反函数是( )
A.
B.
C.
D.
2. 设函数的图象关于点(1,)对称,且存在反函数,若,则等于( )
A. B. 1 C. D. 2
3. 函数的反函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
4. 已知函数存在反函数且,则函数的图象必经过点( )
A.(2,0) B.(0,2) C.(3,) D.()
5. 设函数则的值是( )
A. B. C. D.
6. 设是函数的反函数,则使成立的的取值范围为( )
A. B.
C. D.
7. 已知和是定义在上的函数,对任意的,存在常数,使得,,且,则在A上的最大值是( )
A. B. C. 5 D.
8. 如果函数的反函数是它本身,那么点()的轨迹是( )
A. 定点(1,0)
B. 定点()
C. 直线
D. 直线和定点(1,0)
二. 解答题:
1. 已知函数(,且)
(1)求函数的反函数;
(2)判定的奇偶性;
(3)解不等式
2. 若方程的两根,一个比2大,一个比2小,求的取值范围。
3. 关于的实系数二次方程的两个实根为,证明:若且,那么。
【试题答案】
一.
1. B
解析:,,即()
2. A
解析:由题意分析知点(3,0)关于点(1,)的对称点()也在上,结合反函数的意义分析知,故选A。
3. A
解析:由
∴ ,即
∴ ∴
交换得
4. D
解析:由题意,则
令,则有,故点必在的图象上
5. D
解析:由题意知时,
设,则 即
解之,得或(舍)
6. A
解析:方法一:求得
由,得
∴ ,解得
方法二:∵ ∴ 为增函数
根据函数与反函数的定义域、值域之间的关系,,即在中,在的条件下求的范围。
∴
7. C
解析:由题设知和在上的同一点处取得最小值,且
∵ ,即
从而
又 ∴
8. D
解析:由互为反函数的图象关于对称,知的图象与重合成垂直
故或
二.
1. 解:
(1)化简,得,设,则
∴
∴ 所求反函数为
(2)∵
∴ 是奇函数
(3)
当时,原不等式
∴ 当时,
解得
∴
综上,当时,所求不等式的解集为();当时,所求不等式的解集为()
2. 解: ∴
∴
3. 证明:,