高中数学必修一求函数解析式解题方法大全及配套练习一、 定义法:根据函数的定义求解析式用定义法。
【例1】设23)1(2+-=+x x x f ,求)(x f .2]1)1[(3]1)1[(23)1(22+-+--+=+-=+x x x x x f=6)1(5)1(2++-+x x65)(2+-=∴x x x f【例2】设21)]([++=x x x f f ,求)(x f . 解:设xx x x x x f f ++=+++=++=111111121)]([ xx f +=∴11)(【例3】设33221)1(,1)1(xx x x g x x xx f +=++=+,求)]([x g f . 解:2)(2)1(1)1(2222-=∴-+=+=+x x f x x xx x x f又x x x g x x x x xx x x g 3)()1(3)1(1)1(3333-=∴+-+=+=+故2962)3()]([24623-+-=--=x x x x x x g f【例4】设)(sin ,17cos )(cos x f x x f 求=.解:)2(17cos )]2[cos()(sin x x f x f -=-=ππx x x 17sin )172cos()1728cos(=-=-+=πππ.二、 待定系数法:(主要用于二次函数)已知函数解析式的类型,可设其解析式的形式,根据已知条件建立关于待定系数的方程,从而求出函数解析式。
它适用于已知所求函数类型(如一次函数,二次函数,正、反例函数等)及函数的某些特征求其解析式的题目。
其方法:已知所求函数类型,可预先设出所求函数的解析式,再根据题意列出方程组求出系数。
【例1】 设)(x f 是一次函数,且34)]([+=x x f f ,求)(x f 【解析】设b ax x f +=)( )0(≠a ,则bab x a b b ax a b x af x f f ++=++=+=2)()()]([∴⎩⎨⎧=+=342b ab a ∴⎩⎨⎧⎩⎨⎧=-===3212b a b a 或 32)(12)(+-=+=∴x x f x x f 或 【例2】已知二次函数f (x )满足f (0)=0,f (x+1)= f (x )+2x+8,求f (x )的解析式.解:设二次函数f (x )= ax 2+bx+c ,则 f (0)= c= 0 ①f (x+1)= a 2)1(+x +b (x+1)= ax 2+(2a+b )x+a+b ② 由f (x+1)= f (x )+2x+8 与①、② 得⎩⎨⎧=++=+822b a b b a 解得 ⎩⎨⎧==.7,1b a 故f (x )= x 2+7x.【例3】已知1392)2(2+-=-x x x f ,求)(x f .解:显然,)(x f 是一个一元二次函数。
设)0()(2≠++=a cbx ax x f则c x b x a x f +-+-=-)2()2()2(2)24()4(2c b a x a b ax +-+-+= 又1392)2(2+-=-x x x f比较系数得:⎪⎩⎪⎨⎧=+--=-=1324942c b a a b a 解得:⎪⎩⎪⎨⎧=-==312c b a 32)(2+-=∴x x x f三、换元(或代换)法:已知复合函数[()]f g x 的表达式时,还可以用换元法求()f x 的解析式.用来处理不知道所求函数的类型,且函数的变量易于用另一个变量表示的问题。
使用换元法时要注意新元定义域的变化,最后结果要注明所求函数的定义域。
如:已知复合函数f [g (x )]的解析式,求原函数f (x )的解析式, 把g (x )看成一个整体t ,进行换元,从而求出f (x )的方法。
实施换元后,应注意新变量的取值围,即为函数的定义域.【例1】 已知x x x f 2)1(+=+,求)1(+x f 【解析】令1+=x t ,则1≥t ,2)1(-=t xx x x f 2)1(+=+∴,1)1(2)1()(22-=-+-=t t t t f1)(2-=∴x x f )1(≥xx x x x f 21)1()1(22+=-+=+∴ )0(≥x【例2】 已知,11)1(22x x x x x f ++=+求)(x f . 解:设,1t x x =+则11-=t x 则x xx x x x x f t f 11111)1()(222++=++=+= 1)1()1(1111)11(11222+-=-+-+=-+-+=t t t t t t 1)(2+-=∴x x x f【例3】设x x f 2cos )1(cos =-,求)(x f .解:令1cos ,1cos +=∴-=t x x t 又0201cos 2,1cos 1≤≤-≤-≤-∴≤≤-t x x 即]0,2[,)1()()02(,)1()(22-∈+=≤≤-+=∴x x x f t t t f 即【例4】若x xx f x f +=-+1)1()((1)在(1)式中以xx 1-代替x 得x x xx x x f x x f 11)111()1(-+=---+-即xx x f x x f 12)11()1(-=--+- (2)又以11--x 代替(1)式中的x 得:12)()11(--=+--x x x f x f(3))1(112121)(2:)2()3()1(23---=----++=-+x x x x x x x x x x f 得)1(21)(23---=∴x x x x x f【例5】设)0,,()1()()(b a ,c b a cxxbf x af x f ±≠=+且均不为其中满足,求)(x f 。
解:cx xbf x af =+)1()((1)用x 1来代替x ,得xc x bf x af 1)()1(⋅=+ (2)由xbcacx x f b a b a -=-⨯-⨯222)()(:)2()1(得xb a bcacx x f ba )()(222--=∴±≠【例6】已知2)(21+=-x af x ,求)(x f .解:设01-=x at ,则t x a log 1=- 即1log +=t x a代入已知等式中,得:3log 2log 2)1(log )(22++=++=t t t t f a a a3log 2log )(2++=∴x x x f a a四、代入法:求已知函数关于某点或者某条直线的对称函数时,一般用代入法.【例1】已知:函数)(2x g y x x y =+=与的图象关于点)3,2(-对称,求)(x g 的解析式.解:设),(y x M 为)(x g y =上任一点,且),(y x M '''为),(y x M 关于点)3,2(-的对称点.则⎪⎩⎪⎨⎧=+'-=+'3222y y xx ,解得:⎩⎨⎧-='--='yy x x 64 ,点),(y x M '''在)(x g y =上 ,x x y '+'='∴2.把⎩⎨⎧-='--='yy x x 64代入得:)4()4(62--+--=-x x y . 整理得672---=x x y , ∴67)(2---=x x x g .(五)配凑法已知复合函数[()]f g x 的表达式,求()f x 的解析式,[()]f g x 的表达式容易配成()g x 的运算形式时,常用配凑法.但要注意所求函数()f x 的定义域不是原复合函数的定义域,而是()g x 的值域.【例1】:已知1)f x =+求()f x 的解析式。
分析:2x x +∴可用配凑法解:由21))1f x =+=-令t =1x t ≥∴≥则2()1f t t =- 即2()1(1)f x x x =-≥ 当然,上例也可直接使用换元法令t =则1t =得222(1)()(1)2(1)1x t f t t t t =-∴=-+-=-即 2()1(1)f x x x =-≥由此可知,求函数解析式时,可以用配凑法来解决的,有些也可直接用换元法来求解。
【例2】:已知2211(),f x x xx-=+求()f x . 分析:此题直接用换元法比较繁锁,而且不易求出来,但用配凑法比较方便。
解析:由222111()()2f x x x xx x-=+=-+ 令2110t x x tx x=-⇒--= 由0∆≥即240t +≥得t R ∈ 2()2f t t ∴=+即:2()2()f x x x R =+∈实质上,配凑法也缊含换元的思想,只是不是首先换元,而是先把函数表达式配凑成用此复合函数的函数来表示出来,在通过整体换元。
和换元法一样,最后结果要注明定义域。
(六)构造方程组法(消去法)。
若已知的函数关系较为抽象简约,则可以对变量进行置换,设法构造方程组,通过解方程组求得函数解析式.构造方程组法适用的围是:题高条件中,有若干复合函数与原函数()f x 混合运算,则要充分利用变量代换,然后联立方程组消去其余部分。
【例3】:设()f x 满足1()2(),f x f x x-=求()f x 的解析式。
分析:要求()f x 可消去1()f x ,为此,可根据题中的条件再找一个关于()f x 与1()f x的等式,通过解方程组达到消元的目的。
解析:()2()f x f x x-=………………………①显然,0x ≠,将x 换成1x得 11()2()f f x x x-=……………………………..② 由1()2()11()2()f x f x x f f x xx ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩消去1()f x,得12()33f x x x=--小结:函数方程组法适用于自变量的对称规律。
互为倒数,如f(x)、1()f x;互为相反数,如f(x)、f(-x),通过对称代换构造一个对称方程组,解方程组即得f(x)的解析式。
【例4】已知2)(21+=-x a f x ,求)(x f .解:设01-=x at ,则t x a log 1=- 即1log +=t x a代入已知等式中,得:3log 2log 2)1(log )(22++=++=t t t t f a a a3log 2log )(2++=∴x x x f a a小结:消元法适用于自变量的对称规律。
互为倒数,如f(x)、1()f x ;互为相反数,如f(x)、f(-x),通过对称代换构造一个对称方程组,解方程组即得f(x)的解析式。
【例5】设)(x f 为偶函数,)(x g 为奇函数,又,11)()(-=+x x g x f 试求)()(x g x f 和的解析式【解析】)(x f 为偶函数,)(x g 为奇函数,)()(),()(x g x g x f x f -=-=-∴又1)()(-=+x x g x f ① , 用x -替换x 得:11)()(+-=-+-x x g x f 即11)()(+-=-x x g x f ② 解① ②联立的方程组,得 11)(2-=x x f , xx x g -=21)(七、特殊值法:(赋值类求抽象函数)当题中所给变量较多,且含有“任意”等条件时,往往可以对具有“任意性”的变量进行赋值,使问题具体化、简单化,从而求得解析式.【例1】:设)(x f 是定义在N 上的函数,满足1)1(=f ,对于任意正整数y x ,,均有xy y x f y f x f -+=+)()()(,求)(x f .解:由1)1(=f ,xy y x f y f x f -+=+)()()( 设1=y 得:x x f x f -+=+)1(1)( 即:1)()1(+=-+x x f x f在上式中,x 分别用1,,3,2,1-t 代替,然后各式相加可得:t t t t t f 21211)1)(2(21)(2+=+-+=)(2121)(2*∈+=∴N x x x x f【例2】设是定义在R 上的函数,且满足f (0)=1,并且对任意的实数x ,y ,有f (x-y )= f (x )- y (2x -y+1),求f (x )函数解析式.分析:要f (0)=1,x ,y 是任意的实数及f (x -y )= f (x )- y (2x -y+1),得到 f (x )函数解析式,只有令x = y.解: 令x = y ,由f (x -y )= f (x )- y (2x -y+1) 得f (0)= f (x )- x (2x -x+1),整理得 f (x )= x 2+x+1.八.利用给定的特性求解析式.【例1】.设)(x f 是偶函数,当x >0时, xe x e xf +⋅=2)(,求当x <0时,)(x f 的表达式.练习.对x ∈R , )(x f 满足)1()(+-=x f x f ,且当x ∈[-1,0]时, x x x f 2)(2+=求当x ∈[9,10]时)(x f 的表达式.九、累加法:累加法核心思想与求数列的通项公式相似。