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数学
题目

函数 f(x)=1+ln(x+3) 的反函数 f^-1(x)= ( )A. e^x-1-3B. e^x-1+3C. e^x-3D. ln(x+3)-1

函数 $f(x)=1+\ln(x+3)$ 的反函数 $f^{-1}(x)=$ ( )

A. $e^{x-1}-3$

B. $e^{x-1}+3$

C. $e^x-3$

D. $\ln(x+3)-1$

题目解答

答案

A. $e^{x-1}-3$

解析

考查要点:本题主要考查反函数的概念及求解方法,涉及对数函数与指数函数的互化。

解题核心思路:

  1. 反函数定义:若函数$f(x)$与$f^{-1}(x)$互为反函数,则满足$f(f^{-1}(x))=x$且$f^{-1}(f(x))=x$。
  2. 求解步骤:
    • 将原函数表达式中的$y$和$x$互换,得到方程$x = 1 + \ln(y + 3)$。
    • 通过代数变形和指数运算,解出$y$的表达式。

破题关键点:

  • 对数与指数互化:利用$\ln(a) = b \Rightarrow a = e^b$,将方程中的对数项转化为指数形式。
  • 变量分离:通过移项和变形,最终将$y$单独表示为$x$的函数。

步骤1:设原函数为$y = f(x)$
原函数表达式为:
$y = 1 + \ln(x + 3)$

步骤2:交换$x$和$y$
根据反函数的定义,交换变量后得到方程:
$x = 1 + \ln(y + 3)$

步骤3:解方程求$y$

  1. 移项:将常数项移到左边:
    $x - 1 = \ln(y + 3)$
  2. 指数运算:对等式两边取自然指数,消去对数:
    $e^{x - 1} = y + 3$
  3. 分离变量:解出$y$:
    $y = e^{x - 1} - 3$

结论:反函数为$f^{-1}(x) = e^{x - 1} - 3$,对应选项A。

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