题目
函数 y=(3^x)/(3^x)+1 的反函数 y=()。A. log_(3)((x)/(1+x));B. log_(3)((x)/(1-x));C. log_(3)((x)/(x-1));D. log_(3)((1-x)/(x))。
函数 $y=\frac{3^{x}}{3^{x}+1}$ 的反函数 $y=$()。
A. $\log_{3}(\frac{x}{1+x})$;
B. $\log_{3}(\frac{x}{1-x})$;
C. $\log_{3}(\frac{x}{x-1})$;
D. $\log_{3}(\frac{1-x}{x})$。
题目解答
答案
B. $\log_{3}(\frac{x}{1-x})$;
解析
考查要点:本题主要考查反函数的求解方法,涉及指数函数与对数函数的转换,以及代数方程的变形能力。
解题核心思路:
- 交换变量法:将原函数表达式中的$x$和$y$互换,解方程得到新的$y$表达式。
- 关键步骤:通过代数变形将方程转化为以$3^x$为整体的形式,再取对数求解$x$。
- 验证技巧:通过代入特殊值验证选项的正确性,避免计算错误。
破题关键点:
- 消去分母:通过两边同乘分母简化方程。
- 提取公因式:将含$3^x$的项合并,分离出$3^x$的表达式。
- 对数转换:利用对数与指数的互逆关系,将指数方程转化为对数形式。
原函数:$y = \frac{3^x}{3^x + 1}$
步骤1:消去分母
两边同乘$3^x + 1$,得:
$y(3^x + 1) = 3^x$
步骤2:展开并移项
展开左边并整理含$3^x$的项:
$y \cdot 3^x + y = 3^x \implies y \cdot 3^x - 3^x = -y$
步骤3:提取公因式
提取$3^x$,得:
$3^x(y - 1) = -y$
步骤4:解出$3^x$
两边同除以$(y - 1)$,化简得:
$3^x = \frac{-y}{y - 1} = \frac{y}{1 - y}$
步骤5:取对数
对两边取以3为底的对数:
$x = \log_3 \left( \frac{y}{1 - y} \right)$
步骤6:交换变量
将$x$与$y$互换,得到反函数:
$y = \log_3 \left( \frac{x}{1 - x} \right)$
验证选项:
- 选项B:$\log_3 \left( \frac{x}{1 - x} \right)$,与推导结果一致。