Як алгебраїчно знайти зворотну функцію: 5 кроків

Математичні функції, які зазвичай позначаються як f(x) або g(x), можна представити як порядок виконання математичних операцій, які дозволяють прийти від «x» до «y». Зворотна функція f(x) записується як f-1(x).[1] у разі простих функцій знайти зворотну функцію нескладно.

Кроки

  1. Повністю перепишіть функцію, замінивши f (x) на y. При цьому «у» повинна знаходитися на одній стороні функції, а «x» — на іншій. Якщо вам дана функція виду 2 + y = 3x2, вам необхідно ізолювати «у» на одній стороні, а «x» — на іншій.
    • Приклад. Перепишемо цю функцію f (x) = 5x - 2 ЯкY = 5x - 2. f (x) і» y " взаємозамінні.
    • F (x) - це стандартний запис функції, але якщо ви маєте справу з декількома функціями, то кожній з них потрібно буде привласнити свою букву, щоб їх було легше відрізняти один від одного. Наприклад, часто функції позначають як g (x) і h(x).
  2. Знайдіть "x".іншими словами, виконайте математичні операції, необхідні для ізолювання " x " по одну сторону від знака рівності. Основні алгебраїчні принципи: якщо «x» має числовий коефіцієнт, то розділіть обидві сторони функції на цей коефіцієнт; якщо до члена з «x» додається деякий вільний член, відніміть його з обох сторін функції (і так далі).
    • Пам'ятайте, що ви можете застосовувати будь-яку операцію по відношенню до однієї зі сторін рівняння тільки в тому випадку, якщо ви застосовуєте ту ж операцію по відношенню до всіх членів по обидві сторони від знака рівності.[2]
    • У нашому прикладі додайте 2 до обох частин рівняння. Ви отримаєте y + 2 = 5x. потім розділіть обидві частини рівняння на 5 і отримаєте (y + 2)/5 = x. і, нарешті, перепишіть рівняння з «x» в лівій частині:X = (y + 2)/5.
  3. Поміняйте змінні, замінивши " x " на " y " і навпаки.Результатом буде функція, зворотна вихідної. Іншими словами, якщо ми підставимо значення «x» в початкове рівняння і знайдемо значення «у», то, підставивши це значення «у» в зворотну функцію, ми отримаємо значення «x».
    • У нашому прикладі отримаємоY = (x + 2)/5.
  4. Замініть» у " на f-1(x).зворотні функції зазвичай записують у вигляді f-1(x) = (члени з «x»). Слід зазначити, що в даному випадку -1 — це не показник ступеня; це просто позначення зворотної функції.
    • Так як «x» в -1 ступеня дорівнює 1/x, то f-1(x) — це форма запису 1/f(x), що також позначає функцію, зворотну f(x).
  5. Перевірте роботу, замість» x " підставивши постійне значення в вихідну функцію.якщо ви правильно знайшли зворотну функцію, підставивши в неї значення "у«, ви знайдете підставлене значення»x".
    • Наприклад, підставте x = 4. Ви отримаєте f(x) = 5(4) - 2 або f (x) = 18.
    • Тепер підставте 18 в зворотну функцію і отримаєте y = (18 + 2)/5 = 20/5 = 4. Тобто у = 4. Це підставлене значення "x", тому ви правильно знайшли зворотну функцію.

Поради

  • Коли ви виконуєте алгебраїчні операції над функціями, ви можете вільно замінювати f(x) = y і f^(-1) (x) = y в обох напрямках. Але прямий запис зворотної функції може призвести до плутанини, тому дотримуйтесь запису f(x) або f^(-1)(x), що допоможе вам відрізнити їх один від одного.
  • Зверніть увагу, що зворотна функція зазвичай (але не завжди) є функціональною залежністю.[3]

Ще почитати: