谈谈求函数解析式的三种路径
2022-05-24陆秀良
陆秀良
在学习函数时,我们会经常遇到求函数的解析式问题,这类问题具有较强的抽象性,很多同学经常无法快速找到解题的路径.对此,笔者对求函数解析式的几种路径进行了总结,希望能对大家有所帮助.
一、换元
换元法是指通过引入一个或者几个变量,将题目中的某些变量替换,进而达到解题的目的.若已知fφx的表达式,则可以运用换元法来求函数 f x的解析式.可首先令 u =φx,得到 x =φ-1u,再将 x =φ-1u代入fφx的表达式中,通过化简求得 f x的表达式即可解题.
例1.已知fè(æ) ø(ö)= + ,试求函数 f x的解析式.
解析:已知函数式为 y =fφx的形式,可设φx= u = ,并用 u 表示 x ,然后将其代入到fè(æ) ø(ö)= + 中,通过计算得到fx的解析式,这样便可通过换元,求得问题的答案.
解:因为fè(æ) ø(ö)= + ,
所以令 u = ,可得 x = ,
將 x = 代入fè(æ) ø(ö)= + ,
得fu= u2- u +1u ≠1,
因此函数fx的解析式为fx=x2-x +1x ≠1.
二、采用解方程组法
解方程组法是指根据已知条件构造方程组,再通过消元或者合并同类项等手段,将方程组中的无关变量消去,得到 f x的表达式.采用解方程组法解题,关键在于根据题意,合理进行换元、赋值,以构造出方程组.
例2.若函数 f x满足2f 3x+3fè(æ) ø(ö)=6x,求函数 f x的解析式.
解:令 u =3x,则2fu+3fè(æ) ø(ö)=2u ①,用代替 u,得2fè(æ) ø(ö)+3fu=2 ②,联立①②式,消去fè(æ) ø(ö)得:fu= - (u ≠0),因此fx的解析式为fx= - x ≠0.
若已知关系式中同时出现fφx和fhx,且关系hx= 或者hx=-φx,则可以采用解方程组法来求函数fx的解析式.本题中fu中 u 的意义与fx中 x 的意义相同,所以可直接用 x 替换 u,求得函数fx的解析式.
三、引入待定系数
有些题目会直接告知函数的类型,此时可引入恰当的待定系数,将函数式用含有待定系数的式子表示出来,再将对应项的系数进行对比,得到关于待定系数的等式,求得待定系数的值,即可求得函数的解析式.在运用该路径解题时,要注意辨别函数的类型,设出合适的含有待定系数的函数式.
例3.已知函数 f x是对数函数,且 f+f= ,试求函数 f x的解析式.
解:根据题意可设fx=logaxa>0, a ≠1,因为 f+f= ,
所以loga+loga= ,解得 a =6,因此,fx=log6xx >0,
所以函数fx的解析式为fx=log6xx >0.
我们根据已知条件设出对数函数的解析式,将已知关系式代入,便可求得函数的解析式.在解答这类问题时,要熟悉常见的基本函数解析式,如二次函数的解析式为 y =ax2+bx +c、对数函数的解析式为 y = logax、幂函数的解析式为 y =x 等a .
求函数解析式的路径还有很多,如赋值、运用数学归纳法等.同学们在求函数的解析式时,一定要仔细审题,认真分析已知条件,辨别题目的类型,然后对症下药,这样才能让解题变得更加高效.
(作者单位:江苏省兴化中学)