题目内容

已知函数f(x)=
a-3x
的反函数为y=f-1(x)
(1)求函数f(x)的反函数f-1(x)的解析式;
(2)若y=f(x)的图象与直线y=x有交点,求实数a的取值范围;
(3)判断方程f(x)=f-1(x)的实根的个数,并说明理由.
分析:(1)把原函数两边平方后解出x,然后把x和y互换,注意反函数的定义域;
(2)作出函数y=f(x)的图象,然后数形结合分析可得答案;
(3)作出函数y=f(x)与其反函数y=f-1(x)的图象,由图可以直观看出方程f(x)=f-1(x)的实根的个数.
解答:解:(1)由y=
a-3x
,得:x=
a-y2
3
(y≥0),所以原函数的反函数为f-1(x)=
a-x2
3
(x≥0)

(2)由y=f(x)=
a-3x
,得:y2=-3x+a=-3(x-
a
3
)  (y≥0)

其图象是把函数y2=-3x(y≥0)的图象向左(a>0)或向右(a<0)平移|
a
3
|个单位得到的,如图,

要使y=f(x)的图象与直线y=x有交点,则a≥0;
(3)因为互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称,如图,

当a<0时,函数y=f(x)与其反函数的图象无交点,所以方程f(x)=f-1(x)无实根;当a≥0时,函数y=f(x)与其反函数的图象仅有一个交点,所以方程f(x)=f-1(x)有一个实根.
点评:本题考查了反函数,考查了根的存在性及根的个数的判断,考查了数形结合的解题思想,互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称,此题为中档题.
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