考研中反函数的表达方式及相关要点如下:
一、基本表达形式
符号表示 反函数通常用符号 $f^{-1}(x)$ 表示,其中 $f$ 是原函数。若原函数为 $y = f(x)$,则其反函数可表示为 $x = f^{-1}(y)$ 或 $y = f^{-1}(x)$。
函数关系
若原函数满足 $y = f(x)$,则反函数满足 $x = f^{-1}(y)$,即反函数将原函数的输出作为输入,恢复为原始输入值。
二、求解步骤
互换变量
将原函数中的 $x$ 和 $y$ 互换位置,得到 $x = f(y)$。
解出 $y$
通过代数运算解出 $y$ 关于 $x$ 的表达式,例如:
对于 $y = \sqrt{1 - x}$,互换后得 $x = \sqrt{1 - y}$,解出 $y = 1 - x^2$(定义域为 $x \geq 0$)。
对于 $y = ax + b$,解出 $y = \frac{x - b}{a}$(定义域为全体实数)。
确定定义域
原函数的值域即为反函数的定义域,原函数的定义域即为反函数的值域。例如 $y = \sqrt{1 - x}$ 的值域为 $[0, +\infty)$,则反函数的定义域为 $[0, +\infty)$。
三、注意事项
单调性要求
原函数需在定义域上严格单调(递增或递减),否则不存在反函数。
特殊函数的反函数
指数函数 $y = a^x$ 的反函数为对数函数 $y = \log_a(x)$。
三角函数 $y = \sin(x)$ 的反函数为 $y = \arcsin(x)$,且定义域为 $[-1, 1]$。
图像对称性
原函数与反函数的图像关于直线 $y = x$ 对称。
四、典型例题
例1: 求 $y = \ln(x - 1)$ 的反函数 1. 互换变量:$x = \ln(y - 1)$ 2. 解出 $y$:$y - 1 = e^x \Rightarrow y = e^x + 1$ 3. 定义域:原函数值域为 $(-\infty, +\infty)$,故反函数定义域为全体实数。 例2
1. 互换变量:$x = \frac{2y + 1}{y - 3}$
2. 解出 $y$:$x(y - 3) = 2y + 1 \Rightarrow y = \frac{3x + 1}{x - 2}$
3. 定义域:原函数值域为 $y \neq 2$,故反函数定义域为 $x \neq 2$。
通过以上方法,可系统求解反函数并验证其正确性。建议结合具体题型练习,注意函数定义域和值域的转换。