逆関数を代数的に見つける方法

著者: Joan Hall
作成日: 6 2月 2021
更新日: 1 J 2024
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【大学数学】線形代数入門⑪(逆行列:掃き出し法)【線形代数】
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通常f(x)またはg(x)で表される数学関数は、「x」から「y」への数学演算が実行される順序と考えることができます。逆関数f(x)はf(x)として記述されます。単純な関数の場合、逆関数を見つけることは難しくありません。

ステップ

  1. 1 関数を完全に書き直し、f(x)をyに置き換えます。 この場合、「y」は関数の一方の側にあり、「x」はもう一方の側にある必要があります。 2 + y = 3xのような関数が与えられた場合、一方の側でyを分離し、もう一方の側でxを分離する必要があります。
    • 例。この関数をf(x)= 5x-2と書き直します。 y = 5x-2..。 f(x)と「y」は交換可能です。
    • f(x)は関数の標準表記ですが、複数の関数を扱う場合は、互いに区別しやすくするために、それぞれに異なる文字を割り当てる必要があります。たとえば、関数はしばしばg(x)およびh(x)と呼ばれます。
  2. 2 「x」を見つけます。 言い換えると、「x」を等号の片側に分離するために必要な計算を行います。基本的な代数的原理:「x」に数値係数がある場合、関数の両側をこの係数で除算します。 「x」の付いた項に自由項が追加されている場合は、関数の両側からそれを減算します(以下同様)。
    • 等号の両側のすべての項に同じ演算を適用する場合にのみ、方程式の片側に任意の演算を適用できることに注意してください。
    • この例では、方程式の両辺に2を追加します。 y + 2 = 5xを取得します。次に、方程式の両辺を5で割って、(y + 2)/ 5 = xを取得します。最後に、左側に「x」を付けて方程式を書き直します。 x =(y + 2)/ 5.
  3. 3 「x」を「y」に、またはその逆に置き換えて変数を変更します。 結果は、元の関数とは逆の関数になります。つまり、x値を元の方程式に代入してy値を見つけた場合、そのy値を逆関数に代入すると、x値が得られます。
    • この例では、 y =(x + 2)/ 5.
  4. 4 「y」をf(x)に置き換えます。 逆関数は通常、f(x)=( "x"の項)として記述されます。この場合、-1は指数ではないことに注意してください。逆関数の表記にすぎません。
    • -1乗の「x」は1 / xに等しいので、f(x)は表記1 / f(x)であり、f(x)の逆関数も示します。
  5. 5 「x」の代わりに元の関数に定数値を代入して、作業を確認してください。 値「y」を代入して逆関数を正しく見つけた場合は、代入された値「x」が見つかります。
    • たとえば、x = 4を接続します。f(x)= 5(4)-2またはf(x)= 18になります。
    • ここで、18を逆にプラグインすると、y =(18 + 2)/ 5 = 20/5 = 4になります。つまり、y = 4です。これはプラグインされた「x」なので、逆を正しく見つけました。 。

チップ

  • 関数に対して代数演算を実行する場合、両方向でf(x)= yおよびf ^(-1)(x)= yを自由に代入できます。ただし、逆関数を直接記述すると混乱する可能性があるため、f(x)またはf ^(-1)(x)を使用して、それらを区別しやすくします。
  • 逆関数は通常(常にではありませんが)関数従属性であることに注意してください。