本
文
摘
要
我将介绍我对反函数的理解以及最基础的解法。(有不合理之处请私聊或者评论指出)
我们在求一个函数的反函数时,我们只需要将自变量和因变量置换,然后求出类似于y=?x的函数即可。(前提是存在反函数,严格单调函数一定存在反函数,与函数的定义有关)接下来举几
个例子:
例1
y=x+15y=\sqrt[5]{x+1}
解题过程:将y=x+15y=\sqrt[5]{x+1}改写为x=y+15x=\sqrt[5]{y+1},再解出,可得y=x5−1y=x^5-1
例2
y=x2+3y=x^{2}+3
解题过程:将 y=x2+3y=x^{2}+3 改写为 x=y2+3x=y^{2}+3 ,再解出,可得 y=x−3y=\sqrt{x-3}
例3
y=1+ln(x+3)y = 1+\ln(x+3)
解题过程:将y=1+ln(x+3)y = 1+\ln(x+3)改写为x=1+ln(y+3)x = 1+\ln(y+3),那么:
x=1+ln(y+3)x = 1+\ln(y+3)
ln(y+3)=x−1\ln(y+3)=x-1
y+3=ex−1y+3=e^{x-1}
y=ex−1−3y=e^{x-1}-3
而如果我们在求一个函数的反函数时,不再将x与y置换,而是直接求出x=?y的形式,也就是直接将这里的x看成因变量,y看成自变量。(其实本质和第一种是一个意思,第一种理解只不过是为了迎合高中阶段的惯性思维。下面就举个经典的例子。)
例4
()y=ln(x+x2+1)y=ln(x+\sqrt{x^{2}+1})
但问题来了,我们在画函数的反函数时,知道反函数和原函数是以 y=xy=x 为对称轴的,如果我们延续高中的思维,会发现确实如此,但在我们不再将原函数中的x与y对调后,我们会惊讶的发现:
函数的图像好像没有变化!
但真的是这样吗?答案当然是否定的,这是因为我们不自觉的将x看成了自变量,但实际上反函数中的x变成了因变量!
以 y=exy=e^{x} 的反函数 x=lnyx=lny 为例,这个时候,我们的函数图像是不是应该这样画了!