前言
當已知了函數的類型,比如一次函數(需要知道兩個點的坐標)、二次函數(需要知道三個點的坐標)、指數函數(需要知道一個點的坐標)、對數函數(需要知道一個點的坐標)、冪函數(需要知道一個點的坐標)等等,我們就可以用待定系數法求解析式了。
其中三角函數中,求正弦型函數 \(f(x)=Asin(\omega x+\phi)+b\) 的解析式,也屬於待定系數法;
待定系數法
- 操作說明:適用於已知函數的類型, 比如一次函數、二次函數、指數函數、對數函數、冪函數等;
分析:由於函數\(f(x)\)是一次函數,故我們可以合理的設函數\(f(x)=ax+b\),
則\(f(f(x))=af(x)+b=a(ax+b)+b=a^2x+ab+b=x+2\),
故有\(a^2=2\),\(ab+b=1\),
解得\(a=1,b=1\),故所求為\(f(x)=x+1\);
分析:當\(-1\leqslant x\leqslant 0\)時,設解析式為\(y=kx+b(k\neq 0)\),則\(\left\{\begin{array}{l}{-k+b=0}\\{b=1}\end{array}\right.\),
解得\(\left\{\begin{array}{l}{k=1}\\{b=1}\end{array}\right.\),即\(y=x+1\),
當\(x>0\)時,設解析式為\(y=a(x-2)^2-1(a\neq 0)\),由於圖像過\((4,0)\),
代入解得\(a=\cfrac{1}{4}\),即\(y=\cfrac{1}{4}(x-2)^2-1\),
綜上所述,函數的解析式為\(f(x)=\left\{\begin{array}{l}{x+1,-1\leqslant x \leqslant 0}\\{\cfrac{1}{4}(x-2)^2-1,x>0}\end{array}\right.\)
法1:一般式,設\(f(x)=ax^2+bx+c(a\neq 0)\),
由題意得\(\begin{cases}4a+2b+c=-1\\a-b+c=-1\\ \cfrac{4ac-b^2}{4a}=8\end{cases}\),解得\(\begin{cases}a=-4\\b=4\\c=7\end{cases}\),
故\(f(x)=-4x^2+4x+7\)。
法2:頂點式,設\(f(x)=a(x-m)^2+n\),由題意得\(n=8\),又\(f(2)=f(-1)\),
故函數的對稱軸是\(x=\cfrac{2+(-1)}{2}=\cfrac{1}{2}\),故\(m=\cfrac{1}{2}\)。
則\(y=f(x)=a(x-\cfrac{1}{2})^2+8\),
又\(f(2)=-1\),\(a(2-\cfrac{1}{2})^2+8=-1\),
解得\(a=-4\),故\(f(x)=-4x^2+4x+7\)。
法3:兩根式(零點式),由已知\(f(x)+1=0\)的兩根\(x_1=2\),\(x_2=-1\),
故可設\(f(x)+1=a(x+1)(x-2)\),即\(f(x)=ax^2-ax-2a-1\),
又函數\(f(x)_{max}=8\),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:設反比例函數的解析式為\(y=\cfrac{k}{x}(k\neq 0)\),則由反比例函數過點\((m,m)\)和點\((2m,-1)\),
可知\(k=m^2=-2m\),解得\(m=0\)(舍去)或\(m=-2\),即\(k=m^2=4\),
故反比例函數解析式為\(y=\cfrac{4}{x}\)。
分析:由於點\((2,f(2))\)既在曲線上,也在切線上,故借助切線方程\(7x-4y-12=0\)可以求得\(f(2)=\cfrac{1}{2}\);
則由點\((2,\cfrac{1}{2})\)在曲線上,則有\(2a-\cfrac{b}{2}=\cfrac{1}{2}\)①;
又由於切線方程\(7x-4y-12=0\)可化為\(y=\cfrac{7}{4}x-3\),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,
聯立①②解得\(a=1,b=3\),
故\(f(x)=x-\cfrac{3}{x}\)。