函數(shù)解析式求法例析

函數(shù)解析式是函數(shù)與自變量之間的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系，是函數(shù)與自變量之間建立聯(lián)系的橋梁。在高中數(shù)學(xué)中有求函數(shù)解析式的一類題，它與課本上的函數(shù)這一內(nèi)容關(guān)系密切，并且具有一定的規(guī)律性。 現(xiàn)就求解方法例析如下：

一、拼湊法

已知f［g（x）］的解析式，要求f（x）時(shí)，可從f［g（x）］的解析式中拼湊出“g（x）”，即用g（x）來表示，再將解析式的兩邊的g（x）用x代替的方法叫做拼湊法。

例1：已知f（1+）=-3，求f（x）。

分析：∵f（1+）＝-3=（1++）-1--3=（1+）-（1+）-2，（1+≠1）

∴f（x）=x-2x-2（x≠1）。

例2：已知f（-1）=x+2，求f（x）。

分析：∵f（-1）=（-1）+4（-1）+3，而-1≥-1，

∴f（x）=x+4x+3（x≥-1）。

二、換元法

對(duì)于已知f［g（x）］的表達(dá)式，求f（x）的解析式這類問題，總可以令t=g（x），解出x=φ（t），代入f［g（x）］的表達(dá)式，推導(dǎo)出f（t）的解析式，最后將t改寫成x得到f（x）的解析式，這種方法即為換元法。

如上例2，還可以如下解：

令t=-1，則t≥-1，且=t+1，

f（t）=（t+1）+2（t+1）=t+4t+3，

故所求函數(shù)f（x）=x+4x+3（x≥-1）。

例3：設(shè)f（cosx-1）=cosx，求f（x）。

分析：令t=cosx-1，

∴cosx=t+1。

又-1≤cosx≤1，

∴-2≤cosx-1≤0，

即-2≤t≤0。

∴f（t）=（t+1）（-2≤cosx-1≤0），即f（x）=（x+1），x∈［-2，0］。

注：對(duì)以上兩種方法，在求完解析式后，要注意函數(shù)的準(zhǔn)確定義域，這是容易忽略的。

三、 定義法

結(jié)合函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征，即利用其對(duì)應(yīng)法則得出解析式。

例4：設(shè)f［f（x）］=，求f（x）。

分析：∵f［f（x）］===，

觀察其結(jié)構(gòu)特征，

∴f（x）=。

例5：設(shè)f（cosx）=cos17x，求f（sinx）。

分析：利用對(duì)應(yīng)法則有f（sinx）=f［cos（-x）］=cos17（-x）

=cos（8π+-17x）=cos（-17x）=sin17x。

四、待定系數(shù)法

已知f（x）的函數(shù)類型，要求f（x）的解析式時(shí)，可根據(jù)類型設(shè)其解析式，從而確定其系數(shù)的方法。

例6：已知函數(shù)f（x）是一次函數(shù)，且f［f（x）］=4x+3，求f（x）。

分析：依題意可設(shè)f（x）=ax+b（a≠0），

則f［f（x）］=a（ax+b）+b=ax+ab+b=4x+3

∴a=4ab+b=3?圯a=2b=1或a=-2b=-3，

∴函數(shù)為f（x）=2x+1或f（x）=-2x-3。

例7：已知f（x-2）=2x-9x+13，求f（x）。

分析：觀察條件易知f（x）是一個(gè)一元二次函數(shù)。

設(shè)f（x）=ax+bx+c（a≠0），

則f（x-2）=a（x-2）+b（x-2）+c=ax+（b-4a）x+（4a-2b+c）。

又f（x-2）=2x-9x+13，

比較系數(shù)得：a=2b-4a=-94a-2b+c=13，

解得：a=2b=-1c=3，

∴f（x）=2x-x+3。

注：我們學(xué)過的函數(shù)還有正比例函數(shù)y=kx，反比例函數(shù)y=（k≠0），以及指數(shù)函數(shù)y=a，對(duì)數(shù)函數(shù)y=logx，冪函數(shù)y=x等，我們都要相應(yīng)學(xué)會(huì)應(yīng)用。

五、解方程組法

一般而言，若條件中同時(shí)出現(xiàn)f［φ（x）］與f［ψ（x）］，這里ψ（x）=或ψ（x）=φ（x），可先用換元法，令t=φ（x），解得x=φ（x），再用或-t代替x，得到f（t）和f（）或f（-t）為元的方程組，消去f（）或f（-t），解出f（t）的解析式，最后將t改寫成x得到f（x）的解析式，這種方法即為解方程組法。

例8：已知f（x）-2f（）=3x+2，求f（x）。

分析：令t=，則x=，f（）-2f（t）=3+2，

即f（）-2f（x）=+2。

與原式聯(lián)立，得f（x）-2f（）=3x+2f（）-2f（x）=+2?圯f（x）=-x--2。

故所求函數(shù)f（x）=-x--2。

例9：已知2f（x）+f（-x）=3x+2，求f（x）。

分析：2f（x）+f（-x）=3x+2…………（1）

2f（-x）+f（x）=-3x+2…………（2）

由（1），（2）可解得：f（x）=3x+。

六、賦值法（亦稱特殊值法）

一般而言，若已知條件是一個(gè)含有n個(gè)變量的等式，且該等式對(duì)變量允許范圍內(nèi)的任何值都成立，則可考慮適當(dāng)取一些特殊的數(shù)值，使等式變得簡(jiǎn)易或能夠用上其他已知條件，并結(jié)合換元法，從而求出函數(shù)解析式，這種方法即為特殊值法。使用該方法的關(guān)鍵是能夠有針對(duì)性地、巧妙地選取若干特殊值，從而達(dá)到解題的目的。

例10：設(shè)f（x）是R上的函數(shù)，且滿足f（0）=1，并且對(duì)于任意實(shí)數(shù)x，y，有f（x-y）=f（x）-y（2x-y+1），求f（x）。

分析：由f（0）=1，f（x-y）=f（x）-y（2x-y+1）。

設(shè)x=y，得f（0）=f（x）-x（2x-x+1），即f（x）=x+x+1。

七、疊加法

例11：若f（1）=lg，且當(dāng)x≥2時(shí)，滿足f（x-1）=f（x）-lga（a＞0，x∈N），求f（x）。

分析：∵f（x）=f（x-1）+lga（a＞0，x∈N）

遞推得：f（x-1）=f（x-2）+lga

f（x-2）=f（x-3）+lga

…

f（3）=f（2）+lga

f（2）=f（1）+lga

以上（x-1）個(gè)等式兩邊分別相加，

f（x）=f（1）+lga+lga+…+lga+lga

=f（1）+lga

=lg+lga

=lga

=［-1］lga

以上介紹的是幾種常見的求解函數(shù)解析式的方法，其中有些解法是相互聯(lián)系的。一個(gè)題目可能需要運(yùn)用多種以上的方法才能獲解，因此，我們要多鍛煉綜合應(yīng)用所掌握的方法，準(zhǔn)確解決相關(guān)問題的能力，只有這樣，才能做到“對(duì)癥下藥”，使問題迎刃而解。

參考文獻(xiàn)：

［1］犁興平.抽象函數(shù)的幾種常見解法.