原函式與反函式是同一函式嗎?

時間 2021-06-02 08:24:08

1樓:半個馮博士

當然不是!想到經常人有弄混這個問題,乾脆一步到位講完算了。

(1) 和 到底是不是同乙個函式?

(2) 更經典的乙個問法:根據反函式的定義,滿足函式 的所有點都滿足 ,所以直接函式的圖象和反函式的圖象一模一樣,所以他們就是同乙個函式?

(3) 還有更有意思的具體問題:比如直接函式為, 很容易寫出其反函式 ,這兩個函式顯然就是同乙個函式,那麼直接函式和反函式是同乙個函式?

事實上上述問題都犯了同乙個錯誤:對函式的基本概念沒理解清楚!

先說基本概念:

幾乎所有的教材都是用類似的這樣的兩種表述來定義的:

函式: 實數集(或其子集)到實數集(或其子集)的對映稱為函式

用數學符號再稍嚴格一點定義一下:對映稱為函式

其實這個概念理解起來很簡單,拆開來看,乙個函式:

它有定義域:

它有值域:

它有對映關係:

反函式:對單射, 由其定義有 都有唯一的 適合 , 同時可以規定另一種對映,記作:,稱為 的逆對映。

顯然,根據函式的定義,若,則該逆對映是的反函式

這裡先強調一點:反函式函式

要回答上面的疑問先搞明白這個問題:

剛剛說了,函式實際上是定義域、值域和對映關係三者合一構成的。那麼很自然地,要判斷兩個函式相同(或者說是同一函式),必須要有:

(也就是說定義域相等)

(也就是說值域相等)

(也就是說他們對應相同的對映關係;再直白一點:對相同的自變數,它們的函式值相等

再強調一點:上述三點缺一不可!也就是說任何一條不滿足它們都不是相同的函式。

明確這一點就很容易回答上面的疑問了:

四、上述三個問題的解答

(1) 和 到底是不是同乙個函式?

當然不是!

因為:,而。即:定義域和值域都不同。

(2) 根據反函式的定義,滿足函式 的所有點都滿足 ,所以直接函式的圖象和反函式的圖象一模一樣,所以他們就是同乙個函式?

當然不是!

因為:,而。即:定義域和值域都不同。

這個問題看似很具有說服力,但實際上採用最基本的判斷方式立馬就能證偽。

(3) 直接函式為, 很容易寫出其反函式 ,這兩個函式顯然就是同乙個函式,那麼直接函式和反函式是同乙個函式?

當然不是!

注意,這裡已經設定了是 的反函式,那麼這兩個函式具體出來應該是這個樣子:

: 對應

: 對應

此時兩個函式的定義域和值域剛好都是 ,但是:此時和 的自變數分別是由符號和 來表示的。很顯然,對於相同的自變數它們的函式值不相等。比如:

2樓:cvgmt

你要看哪個是自變數。

y=2x 可以確定兩個函式,乙個是 x 為自變數,y 為因變數。另外乙個是以 y 為自變數,x 為因變數。

這兩個函式不一樣,互為反函式。

一般的,關於 x,y 的乙個恒等式滿足乙個條件,都可以區域性確定兩個函式,見多元微積分的隱含數定理。

3樓:

函式的定義是是:設兩個數集X,Y,若對於每乙個X中的元素x按照乙個對應法則f都有唯一乙個Y中的元素y與之對應,則稱y是關於x的函式記作y=f(x)。

如果f是乙個單射或在某個區間上是單射(對於X中兩個不同的元素x1與x2,與之對應的y不同),則存在(或在某個區間上存在)乙個對應法則使得x是關於y的函式則稱x=g(y)是y=(x)的反函式,

記作x=f-1(y),。

實際上把x反解出來x=(y-1)/2如果把y看作自變數它就是其反函式,只是按照習慣通常交換x與y。

所以你列舉的兩個函式,如果統一把y當因變數,就是互為反函式。

4樓:晉王兼河東節度使

y=2x+1的反函式是x=(y-1)/2。至於你後面說的例子,它們兩個本來就是同乙個函式,而非互為反函式。

我再給你舉乙個例子,比如y=2x和x=2y,它們就是同乙個函式。因為啥?因為在數學裡,最重要的是「抽象」二字,即把相關的數學關係抽象、總結、歸納出來,而不能侷限於具體的字母。

再給你舉個例子,在定積分計算中,對函式y=2x從0到1進行積分,和對m=2t從0到1進行積分,這兩個數值是相等的,就連這兩個被積函式代表的本質意思都是一樣的,所以這兩個被積函式所代表的意思都是一樣的。

最後再提醒你,數學的本質在於對問題的抽象與總結與歸納,重在對各種實際問題本質的探索,而不是侷限於表象。所以你以後會經常看到不同的字母會組成相同的等式,那是因為它們所表述的本質關係完全相同,注意,是「完全相同」!

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