题目
50. (2.0分) 函数y=(2^x)/(2^x)+1的反函数是y=log_(2)(x)/(1-x)。A. 对B. 错
50. (2.0分) 函数$y=\frac{2^{x}}{2^{x}+1}$的反函数是$y=\log_{2}\frac{x}{1-x}$。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查反函数的求解,解题思路是先从原函数$y = \frac{2^{x}}{2^{x}+1}$中解出$x$关于$y$的表达式,然后将$x$与$y$互换得到反函数,最后与给定的反函数$y=\log_{2}\frac{x}{1 - x}$进行对比。
- 求解$x$关于$y$的表达式:
已知$y = \frac{2^{x}}{2^{x}+1}$,因为分母不能为$0$,所以$2^{x}+1\neq0$,又因为$2^{x}>0$,所以$2^{x}+1>1$恒成立。
由$y = \frac{2^{x}}{2^{x}+1}$可得:
$y(2^{x}+1)=2^{x}$
展开括号得:
$y\cdot2^{x}+y = 2^{x}$
移项可得:
$y\cdot2^{x}-2^{x}=-y$
提取公因式$2^{x}$得:
$2^{x}(y - 1)=-y$
则$2^{x}=\frac{y}{1 - y}$。 - 确定$y$的取值范围:
因为$2^{x}>0$,所以$\frac{y}{1 - y}>0$,即$y(1 - y)>0$,解这个不等式:
令$y(1 - y)=0$,则$y = 0$或$y = 1$,根据二次函数$f(y)=y(1 - y)=-y^{2}+y$的图象性质(二次项系数$-1<0$,图象开口向下),可得不等式的解为$0<y<1$。 - 求反函数:
对$2^{x}=\frac{y}{1 - y}$两边取以$2$为底的对数,可得$x = \log_{2}\frac{y}{1 - y}$。
将$x$与$y$互换,得到原函数的反函数为$y = \log_{2}\frac{x}{1 - x}$,其定义域为$0<x<1$。
所以函数$y=\frac{2^{x}}{2^{x}+1}$的反函数是$y=\log_{2}\frac{x}{1 - x}$,该说法正确。