前言
当已知了函数的类型,比如一次函数(需要知道两个点的坐标)、二次函数(需要知道三个点的坐标)、指数函数(需要知道一个点的坐标)、对数函数(需要知道一个点的坐标)、幂函数(需要知道一个点的坐标)等等,我们就可以用待定系数法求解析式了。
其中三角函数中,求正弦型函数 \(f(x)=Asin(\omega x+\phi)+b\) 的解析式,也属于待定系数法;
待定系数法
- 操作说明:适用于已知函数的类型, 比如一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、幂函数等;
分析:由于函数\(f(x)\)是一次函数,故我们可以合理的设函数\(f(x)=ax+b\),
则\(f(f(x))=af(x)+b=a(ax+b)+b=a^2x+ab+b=x+2\),
故有\(a^2=2\),\(ab+b=1\),
解得\(a=1,b=1\),故所求为\(f(x)=x+1\);
分析:当\(-1\leqslant x\leqslant 0\)时,设解析式为\(y=kx+b(k\neq 0)\),则\(\left\{\begin{array}{l}{-k+b=0}\\{b=1}\end{array}\right.\),
解得\(\left\{\begin{array}{l}{k=1}\\{b=1}\end{array}\right.\),即\(y=x+1\),
当\(x>0\)时,设解析式为\(y=a(x-2)^2-1(a\neq 0)\),由于图像过\((4,0)\),
代入解得\(a=\cfrac{1}{4}\),即\(y=\cfrac{1}{4}(x-2)^2-1\),
综上所述,函数的解析式为\(f(x)=\left\{\begin{array}{l}{x+1,-1\leqslant x \leqslant 0}\\{\cfrac{1}{4}(x-2)^2-1,x>0}\end{array}\right.\)
法1:一般式,设\(f(x)=ax^2+bx+c(a\neq 0)\),
由题意得\(\begin{cases}4a+2b+c=-1\\a-b+c=-1\\ \cfrac{4ac-b^2}{4a}=8\end{cases}\),解得\(\begin{cases}a=-4\\b=4\\c=7\end{cases}\),
故\(f(x)=-4x^2+4x+7\)。
法2:顶点式,设\(f(x)=a(x-m)^2+n\),由题意得\(n=8\),又\(f(2)=f(-1)\),
故函数的对称轴是\(x=\cfrac{2+(-1)}{2}=\cfrac{1}{2}\),故\(m=\cfrac{1}{2}\)。
则\(y=f(x)=a(x-\cfrac{1}{2})^2+8\),
又\(f(2)=-1\),\(a(2-\cfrac{1}{2})^2+8=-1\),
解得\(a=-4\),故\(f(x)=-4x^2+4x+7\)。
法3:两根式(零点式),由已知\(f(x)+1=0\)的两根\(x_1=2\),\(x_2=-1\),
故可设\(f(x)+1=a(x+1)(x-2)\),即\(f(x)=ax^2-ax-2a-1\),
又函数\(f(x)_{max}=8\),即\(\cfrac{4a(-2a-1)-a^2}{4a}=8\),
解得\(a=-4\)或\(a=0(舍去)\),故\(f(x)=-4x^2+4x+7\)。
分析:设反比例函数的解析式为\(y=\cfrac{k}{x}(k\neq 0)\),则由反比例函数过点\((m,m)\)和点\((2m,-1)\),
可知\(k=m^2=-2m\),解得\(m=0\)(舍去)或\(m=-2\),即\(k=m^2=4\),
故反比例函数解析式为\(y=\cfrac{4}{x}\)。
分析:由于点\((2,f(2))\)既在曲线上,也在切线上,故借助切线方程\(7x-4y-12=0\)可以求得\(f(2)=\cfrac{1}{2}\);
则由点\((2,\cfrac{1}{2})\)在曲线上,则有\(2a-\cfrac{b}{2}=\cfrac{1}{2}\)①;
又由于切线方程\(7x-4y-12=0\)可化为\(y=\cfrac{7}{4}x-3\),即\(k=\cfrac{7}{4}\),
由\(f'(x)=a+\cfrac{b}{x^2}\),得到\(f'(2)=a+\cfrac{b}{4}=\cfrac{7}{4}\)②,
联立①②解得\(a=1,b=3\),
故\(f(x)=x-\cfrac{3}{x}\)。