抽象函数和函数的解析式

一、 解析式的求法

1.

代入法

f (x ) =2x +1,求f (x +1)

f (x ) 满足f (x +3) =f (1-x ) ,且f (x ) =0

的两实根平方和为10,图像过点

2. 待定系数法 二次函数

(0,3); 已知f (x ) 二次实函数,且f (x +1) +f (x -1) =x 2+2x +4

3.

换元法

f (3x +1) =9x 2-6x +5, f (f (3x +1) =9x 2-6x +5,

f (x ) +f (-x ) =x -1,

33

22

4. 配凑法

x

) =2x +1, x +111f (x +) =x 3+3

x x

5. 6.

消元法(构造方程组法)利用函数的性质求解析式 例1. 已知函数

y =f (x ) 是定义在区间[-, ]上的偶函数,且x ∈[0,]时,f (x ) =-x 2-x +5

3

2

f (x ) 解析式

答案:

3⎧2

-x -x +5(0≤x ≤) ⎪⎪2

f (x ) =⎨

⎪-x 2+x +5(-3≤x

y =f (x ) 为奇函数, 当 x >0时, f (x ) =lg(x +1) , 求f (x )

例2. 已知

解:∵

f (x ) 为奇函数,∴f (x ) 的定义域关于原点对称,故先求x 0,∴

f (-x ) =lg(-x +1) =lg(1-x ) ,

f (x ) 为奇函数,∴lg(1-x ) =f (-x ) =-f (x ) ∴当x

⎧lg(1+x ), x ≥0

f (x ) =⎨

-lg(1-x ), x

例3.一已知

f (x ) 为偶函数,g (x ) 为奇函数,且有f (x ) +g (x ) =

1

, 求f (x ) , g (x ) . x -1

解:∵

f (x ) 为偶函数,g (x ) 为奇函数,∴f (-x ) =f (x ) , g (-x ) =-g (x ) ,

不妨用-

x 代换f (x ) +g (x ) =

1

………①中的x ,

x -1

f (-x ) +g (-x ) =

11

即f (x ) -g (x ) =-……②

-x -1x +1

显见①+②即可消去

g (x ) , 求出函数f (x ) =

1x

再代入①求出g (x ) =

x 2-1x 2-1

7. 赋值法:给自变量取特殊值,从而发现规律,求出

f (x ) 的表达式

例:设解:∵

f (x ) 的定义域为自然数集,且满足条件f (x +1) =f (x ) +f (y ) +xy , 及f (1)=1,求f (x )

f (x ) 的定义域为N ,取y =1,则有f (x +1) =f (x ) +x +1

∵f (1)=1,∴f (2)=f (1)+2,f (3)=f (2)+3……f (n ) =f (n -1) +n

n (n +1) 1

x (x +1), x ∈N 以上各式相加,有f (n ) =1+2+3+……+n =∴f (x ) =

22

f (x ) 的有关问题

二、利用函数性质,解1. 判断函数的奇偶性: 例: 已知数。

证明:令

f (x +y ) +f (x -y ) =2f (x ) f (y ) , 对一切实数x 、y 都成立,且f (0)≠0, 求证f (x ) 为偶函

x =0, 则已知等式变为f (y ) +f (-y ) =2f (0)f (y ) ……①

y =0则2f (0)=2f (0)∵ f (0)≠0∴f (0)=1∴f (y ) +f (-y ) =2f (y ) ∴

在①中令

f (-y ) =f (y ) ∴f (x ) 为偶函数。

2. 确定参数的取值范围 例:奇函数

f (x ) 在定义域(-1,1)内递减,求满足f (1-m ) +f (1-m 2)

解:由

f (1-m ) +f (1-m 2)

f (1-m )

⎧-1

f (x ) 在(-1,1)内递减,∴⎨-1

⎪1-m >m 2-1⎩f (x -1) 定义域为(3,4]

,则函数f 的定义域为

,则

又∵

作业: 1. 若函数

2. 已知

11f (x -) =x 2+2

x x

f (x +1)

3. 已知

f (x +1) =x 2+3x +4,则f (x )

R 上的函数,且

4. 设

f (x ) 是定义在

f (x ) 满足f (x +2) =-f (x ) ,当x ∈[0,2]时,f (x ) =2x -x 2,求

x ∈[-2,0]时f (x ) 的解析式

1、 线性函数型抽象函数

二、四类抽象函数解法

例1、已知函数f (x )对任意实数x ,y ,均有f (x +y )=f (x )+f (y ),且当x >0时,f (x )>0,f (-1)=-2,求f (x )在区间[-2,1]上的值域。

分析:由题设可知,函数f (x )是的抽象函数,因此求函数f (x )的值域,关键在于研究它的单调性。

解:设,∵当,∴,

∵,

∴,即,∴f (x )为增函数。

在条件中,令y =-x ,则=f (x ),f (x )为奇函数,

,再令x =y =0,则f (0)=2 f (0),∴ f (0)=0,故f (-x )

∴ f (1)=-f (-1)=2,又f (-2)=2 f (-1)=-4, ∴ f (x )的值域为[-4,2]。

例2、已知函数f (x )对任意,满足条件f (x )+f (y )=2 + f(x +y ),且当x >0时,f (x )>2,f (3)

=5,求不等式的解。

分析:由题设条件可猜测:f (x )是y =x +2的抽象函数,且f (x )为单调增函数,如果这一猜想正确,也就可以脱去不等

式中的函数符号,从而可求得不等式的解。 解:设,∵当

,∴

,则

即,∴f (x )为单调增函数。

, 又∵f (3)=

5,∴f (1)=3。∴解为-1

,∴, 即,解得不等式的

例3、设函数f (x )的定义域是(-∞,+∞),满足条件:存在,使得,对任何x 和y

成立。求:

(1)f (0); (2)对任意值x ,判断f (x )值的正负。

分析:由题设可猜测f (x )是指数函数的抽象函数,从而猜想f (0)=1且f (x )>0。

解:(1)令y =0代入,则,∴

。若f (x )=0,则对任意

≠0,∴f (0)=1。

,有,这与题设矛盾,∴f (x )

(2)令y =x ≠0,则

>0,故对任意x ,f (x )>0恒成立。 3、对数函数型抽象函数

,又由(1)知f (x )≠0,∴f (2x )>0,即f (x )

例4、设f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足(1)f (1);

(2)若f (x )+f (x -8)≤2,求x 的取值范围。

,求:

分析:由题设可猜测f (x )是对数函数的抽象函数,f (1)=0,f (9)=2。

解:(1)∵,∴f (1)=0。

(2),从而有f (x )+f (x -8)≤f (9),

即,∵f (x )是(0,+∞)上的增函数,故

,解之得:8<x ≤9。

4、幂函数型抽象函数

例5、已知函数f (x )对任意实数x 、y 都有f (xy )=f (x )·f (y ),且f (-1)=1,f (27)=9,当

(1)判断f (x )的奇偶性;

(2)判断f (x )在[0,+∞)上的单调性,并给出证明;

时,

(3)若,求a 的取值范围。

分析:由题设可知f (x )是幂函数的抽象函数,从而可猜想f (x )是偶函数,且在[0,+∞)上是增函数。

解:(1)令y =-1,则f (-x )=f (x )·f (-1),∵f (-1)=1,∴

f (-x )=f (x ),f (x )为偶函数。

(2)设,∴,,

∵时,,∴,∴f (x 1)<f (x 2),故f (x )在0,+∞)上是增函数。

(3)∵f (27)=9,又,

∴,∴,∵,∴,

,∴,又,故。

一、 解析式的求法

1.

代入法

f (x ) =2x +1,求f (x +1)

f (x ) 满足f (x +3) =f (1-x ) ,且f (x ) =0

的两实根平方和为10,图像过点

2. 待定系数法 二次函数

(0,3); 已知f (x ) 二次实函数,且f (x +1) +f (x -1) =x 2+2x +4

3.

换元法

f (3x +1) =9x 2-6x +5, f (f (3x +1) =9x 2-6x +5,

f (x ) +f (-x ) =x -1,

33

22

4. 配凑法

x

) =2x +1, x +111f (x +) =x 3+3

x x

5. 6.

消元法(构造方程组法)利用函数的性质求解析式 例1. 已知函数

y =f (x ) 是定义在区间[-, ]上的偶函数,且x ∈[0,]时,f (x ) =-x 2-x +5

3

2

f (x ) 解析式

答案:

3⎧2

-x -x +5(0≤x ≤) ⎪⎪2

f (x ) =⎨

⎪-x 2+x +5(-3≤x

y =f (x ) 为奇函数, 当 x >0时, f (x ) =lg(x +1) , 求f (x )

例2. 已知

解:∵

f (x ) 为奇函数,∴f (x ) 的定义域关于原点对称,故先求x 0,∴

f (-x ) =lg(-x +1) =lg(1-x ) ,

f (x ) 为奇函数,∴lg(1-x ) =f (-x ) =-f (x ) ∴当x

⎧lg(1+x ), x ≥0

f (x ) =⎨

-lg(1-x ), x

例3.一已知

f (x ) 为偶函数,g (x ) 为奇函数,且有f (x ) +g (x ) =

1

, 求f (x ) , g (x ) . x -1

解:∵

f (x ) 为偶函数,g (x ) 为奇函数,∴f (-x ) =f (x ) , g (-x ) =-g (x ) ,

不妨用-

x 代换f (x ) +g (x ) =

1

………①中的x ,

x -1

f (-x ) +g (-x ) =

11

即f (x ) -g (x ) =-……②

-x -1x +1

显见①+②即可消去

g (x ) , 求出函数f (x ) =

1x

再代入①求出g (x ) =

x 2-1x 2-1

7. 赋值法:给自变量取特殊值,从而发现规律,求出

f (x ) 的表达式

例:设解:∵

f (x ) 的定义域为自然数集,且满足条件f (x +1) =f (x ) +f (y ) +xy , 及f (1)=1,求f (x )

f (x ) 的定义域为N ,取y =1,则有f (x +1) =f (x ) +x +1

∵f (1)=1,∴f (2)=f (1)+2,f (3)=f (2)+3……f (n ) =f (n -1) +n

n (n +1) 1

x (x +1), x ∈N 以上各式相加,有f (n ) =1+2+3+……+n =∴f (x ) =

22

f (x ) 的有关问题

二、利用函数性质,解1. 判断函数的奇偶性: 例: 已知数。

证明:令

f (x +y ) +f (x -y ) =2f (x ) f (y ) , 对一切实数x 、y 都成立,且f (0)≠0, 求证f (x ) 为偶函

x =0, 则已知等式变为f (y ) +f (-y ) =2f (0)f (y ) ……①

y =0则2f (0)=2f (0)∵ f (0)≠0∴f (0)=1∴f (y ) +f (-y ) =2f (y ) ∴

在①中令

f (-y ) =f (y ) ∴f (x ) 为偶函数。

2. 确定参数的取值范围 例:奇函数

f (x ) 在定义域(-1,1)内递减,求满足f (1-m ) +f (1-m 2)

解:由

f (1-m ) +f (1-m 2)

f (1-m )

⎧-1

f (x ) 在(-1,1)内递减,∴⎨-1

⎪1-m >m 2-1⎩f (x -1) 定义域为(3,4]

,则函数f 的定义域为

,则

又∵

作业: 1. 若函数

2. 已知

11f (x -) =x 2+2

x x

f (x +1)

3. 已知

f (x +1) =x 2+3x +4,则f (x )

R 上的函数,且

4. 设

f (x ) 是定义在

f (x ) 满足f (x +2) =-f (x ) ,当x ∈[0,2]时,f (x ) =2x -x 2,求

x ∈[-2,0]时f (x ) 的解析式

1、 线性函数型抽象函数

二、四类抽象函数解法

例1、已知函数f (x )对任意实数x ,y ,均有f (x +y )=f (x )+f (y ),且当x >0时,f (x )>0,f (-1)=-2,求f (x )在区间[-2,1]上的值域。

分析:由题设可知,函数f (x )是的抽象函数,因此求函数f (x )的值域,关键在于研究它的单调性。

解:设,∵当,∴,

∵,

∴,即,∴f (x )为增函数。

在条件中,令y =-x ,则=f (x ),f (x )为奇函数,

,再令x =y =0,则f (0)=2 f (0),∴ f (0)=0,故f (-x )

∴ f (1)=-f (-1)=2,又f (-2)=2 f (-1)=-4, ∴ f (x )的值域为[-4,2]。

例2、已知函数f (x )对任意,满足条件f (x )+f (y )=2 + f(x +y ),且当x >0时,f (x )>2,f (3)

=5,求不等式的解。

分析:由题设条件可猜测:f (x )是y =x +2的抽象函数,且f (x )为单调增函数,如果这一猜想正确,也就可以脱去不等

式中的函数符号,从而可求得不等式的解。 解:设,∵当

,∴

,则

即,∴f (x )为单调增函数。

, 又∵f (3)=

5,∴f (1)=3。∴解为-1

,∴, 即,解得不等式的

例3、设函数f (x )的定义域是(-∞,+∞),满足条件:存在,使得,对任何x 和y

成立。求:

(1)f (0); (2)对任意值x ,判断f (x )值的正负。

分析:由题设可猜测f (x )是指数函数的抽象函数,从而猜想f (0)=1且f (x )>0。

解:(1)令y =0代入,则,∴

。若f (x )=0,则对任意

≠0,∴f (0)=1。

,有,这与题设矛盾,∴f (x )

(2)令y =x ≠0,则

>0,故对任意x ,f (x )>0恒成立。 3、对数函数型抽象函数

,又由(1)知f (x )≠0,∴f (2x )>0,即f (x )

例4、设f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足(1)f (1);

(2)若f (x )+f (x -8)≤2,求x 的取值范围。

,求:

分析:由题设可猜测f (x )是对数函数的抽象函数,f (1)=0,f (9)=2。

解:(1)∵,∴f (1)=0。

(2),从而有f (x )+f (x -8)≤f (9),

即,∵f (x )是(0,+∞)上的增函数,故

,解之得:8<x ≤9。

4、幂函数型抽象函数

例5、已知函数f (x )对任意实数x 、y 都有f (xy )=f (x )·f (y ),且f (-1)=1,f (27)=9,当

(1)判断f (x )的奇偶性;

(2)判断f (x )在[0,+∞)上的单调性,并给出证明;

时,

(3)若,求a 的取值范围。

分析:由题设可知f (x )是幂函数的抽象函数,从而可猜想f (x )是偶函数,且在[0,+∞)上是增函数。

解:(1)令y =-1,则f (-x )=f (x )·f (-1),∵f (-1)=1,∴

f (-x )=f (x ),f (x )为偶函数。

(2)设,∴,,

∵时,,∴,∴f (x 1)<f (x 2),故f (x )在0,+∞)上是增函数。

(3)∵f (27)=9,又,

∴,∴,∵,∴,

,∴,又,故。


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