同学,我们来求一下函数$y = x + \frac{1}{x} - 1$的反函数。
首先,我们需要将原函数$y = x + \frac{1}{x} - 1$的表达式进行整理,以便更容易地解出$x$:
$y = x + \frac{1}{x} - 1$
$y + 1 = x + \frac{1}{x}$
$x^2 + (y+1)x - 1 = x^2 + 1$ (这里我们将方程两边同时乘以$x$,得到关于$x$的二次方程)
$(y+1)x = x^2 + 1$
$x^2 - (y+1)x + 1 = 0$
接下来,我们需要解这个关于$x$的二次方程。根据二次方程的求根公式,我们有:
$x = \frac{(y+1) \pm \sqrt{(y+1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1}}{2 \cdot 1}$
$x = \frac{y+1 \pm \sqrt{y^2 + 2y - 3}}{2}$
由于反函数需要是单值的,我们需要选择其中一个解作为反函数的表达式。通常,我们选择正根(即加号)作为反函数的解:
$x = \frac{y+1 + \sqrt{y^2 + 2y - 3}}{2}$
最后,我们将$x$和$y$互换位置,得到反函数的表达式:
$y = \frac{x+1 + \sqrt{x^2 + 2x - 3}}{2}$
注意,由于原函数$y = x + \frac{1}{x} - 1$的定义域是$x
eq 0$,因此反函数的值域也是$y
eq 0$(或者从原方程可以看出,当$y=0$时,方程无解)。另外,由于我们选择了正根作为反函数的解,因此反函数的定义域是使得根号内的表达式非负的$x$值,即$x^2 + 2x - 3 \geq 0$。解这个不等式,我们得到$x \leq -3$或$x \geq 1$。
所以,函数$y = x + \frac{1}{x} - 1$的反函数是:
$y = \frac{x+1 + \sqrt{x^2 + 2x - 3}}{2}, \quad x \leq -3 \text{ 或 } x \geq 1$
你理解了吗?如果还有其他问题,随时告诉我哦!