求证:这个函数图象关于直线y=x成轴对称图形。
分析:(一)要证明f(x)的图象关于y=x对称,需要证明y=f(x)图象上任意一点P关于y=x的对称点P'仍在
y=f(x)的图象上。因而设P(x0,y0)是y=f(x)上任一点,则y0=对称点的坐标
为P'(y0,x0),只需验证P'(y0,x0)也在y=f(x)上。
,而P(x0,y0)关于直线y=x的
∵ f(y0)=
==x0,
∴ (y0,x0)也在y=f(x)的图象上,
∴ y=f(x)=
(x∈R,x≠)图象关于y=x对称。
(二)联想到函数与反函数图象之间的关系,我们只需证明函数的反函数就是它本身即可。从而由
y==()=(1+)
∵ x≠, ∴ ≠0, ∴y≠,
反解x,得x=( y≠
) 即f-1(x)=
(x≠),
∴ f(x)=f-1(x),又 ∵ y=f(x)与y=f-1(x)图象关于y=x对称,
∴ y=f(x)=
(x≠)的图象关于直线y=x成轴对称图形。
注意:函数与反函数的图象对称是两个函数关于y=x的对称问题,而本题是要证明函数图象自身关于y=x对称。
例9.已知f(x)当x∈R时恒满足f(2+x)=f(2-x),若方程f(x)=0恰有5个不同的实数根,求各根之和。
分析:由f(2+x)=f(2-x),则y=f(x)图象关于x=2对称,从而f(x)=0的解若≠2则应成对出现。由题意,作出草图如右,
∴
∴ x1+x2+x3+x4+x5=10.
例10.已知x1是方程x+lgx=3的解,x2是方程x+10x=3的解,则x1+x2=_______.
分析:方程化为lgx=3-x, 10x=3-x,
∴ x1为y=lgx与y=3-x交点横坐标,x2为y=10x与y=3-x交点横坐标,
∵ y=lgx与y=10x互为反函数,其图象关于y=x对称,而y=x与y=3-x垂直,从而,如图中A、B关于y=x对称,AB中点为M,
联立, 可求M(,),
由中点坐标公式
, ∴x1+x2=3.
例11.若f(x)=|lgx|,当af(c)>f(b).则下列不等式中正确的为( )。 A、(a-1)(c-1)>0 B、ac>1 C、ac=1 D、ac<1
分析:作出y=|lgx|的图象,可知其单调性, 若1 若0f(b)>f(c),与已知矛盾。 ∴ a<1, c>1而b不定,又∵|lga|>|lgc|, ∴ -lga>lgc, lga+lgc=lg(ac)<0, ∴ ac<1 ,选D。 例12.已知函数f(x)= . 1)判断f(x)是否存在反函数,若存在,求出f-1(x)。 2)f-1(x)的图象是否过(0,1)点,是否与y=x有交点? 3)求f-1(x)≤f-1(0)的补集。 分析:1)判断函数是否有反函数标准有①是单调函数 ②确定函数的映射是一一映射。 y1=单增,y2=-单增。 ∴ y=在(0,+∞)上单增,从而它有反函数, 运用极根思想,当x趋于0,趋于0,-趋于-∞, ∴y→-∞,当x→+∞时, ∴ 函数值域(-∞,+∞)且( →+∞, -)2-y →0, ∴y→+∞。 -1=0. ∵ 或=|y|≥y, , ∴ y+>0,y-<0, ∴, 从而 f-1(x)=( )2 (x∈R). 2)显然f-1(x)过(0,1)点,从而f(x)过(1,0)点,而要判断y=f-1(x)与y=x有无交点,只要判断y=f(x)与y=x有无交点。作y=f(x)示意图如右: 0 x>1时,f(x)==x. 综上,x>0时,f(x) 3) ∵ f-1(x)≤f-1(0)即 ∴ y=f-1(x)在R上单增, ∵ f-1(x)≤f-1(0), ∴x≤0. ≤1,解得x≤0. 从另一角度看,y=f(x)与y=f-1(x)具有相同的单调性,∵ y=f(x)在(0,+∞)单增,
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