خوش آموز درخت تو گر بار دانش بگیرد، به زیر آوری چرخ نیلوفری را
توابع معکوس (Inverse Functions)
تابع \(f(x)=x^2\) (برای \(x \ge 0\)) و تابع \(f^{-1}(x)=\sqrt{x}\) ، توابع معکوس یکدیگر می باشند، زیرا هر کدام از آنها کاری را که تابع دیگر انجام می دهد خنثی می کند. به عبارت دیگر، \(f(x)=x^2\) یک ورودی، فرض بگیرید \(3\)، را می گیرد، و یک خروجی، \(9\) تولید می کند (زیرا \(3^2=9\))؛ تابع \(f^{-1}(x)=\sqrt{x}\) ، \(9\) را به عنوان ورودی می گیرد و \(3\) را به عنوان خروجی تولید می کند، \(f^{-1}(9)=3\). شما تمام این را می توانید در یک مرحله به شکل \(f^{-1}(f(3))= 3\) بنویسید. اگر با \(f^{-1}(x)\) آغاز کنید، به همان شیوه عمل می کند. \(f^{-1}(16)=4\) (زیرا \(\sqrt{16}=4\))، و \(f(4)=16\) (زیرا \(4^2=16\)). اگر این را در یک مرحله بنویسید، به \(f(f^{-1}(16))=16\) می رسید. توجه داشته باشید، هرچند فقط \(f^{-1}(x)\) را به شکل "معکوسِ تابع \(x\)" می خوانند، اما هر دوی این توابع معکوس یکدیگر می باشند.)
هنگامی که نمودار توابع معکوس را ترسیم می کنید، هر کدام از آنها تصویر آینه شدۀ دیگری می باشد، که بر روی خط \(y=x\) بازتاب یافته است. به شکل 13-5 بنگرید، که نمودار توابع معکوس \(f(x)=x^2\) (برای \(x \ge 0\)) و \(f^{-1}(x)=\sqrt{x}\) را نشان می دهد.
اگر در شکل 13-5 این نمودار را به صورت پاد ساعت گرد بچرخانید به نحویکه خط \(y=x\) عمودی گردد، به سادگی می توانید ببینید که \(f(x)\) و \(f^{-1}(x)\) تصویر آینه شدۀ یکدیگر می باشند. یک پیامد این تقارن (symmetry) اینست که اگر یک نقطه مانند \((2,4)\) بر روی یکی از این توابع باشد، نقطۀ \((4,2)\) بر روی تابع دیگر خواهد بود. همچنین، دامنۀ تابع \(f\) برابر با بُرد تابع \(f^{-1}\) خواهد بود، و برد تابع \(f\) برابر با دامنۀ تابع \(f^{-1}\) خواهد بود.
یادداشت مترجم: تابع معکوس \(f^{-1}(x)\) را در انگلیسی به شکل "f inverse of x" می خوانند.
قاعدۀ تابع معکوس (inverse function rule): روش فانتزی برای خلاصه کردن همۀ اینها اینست که بگوییم \(f(x)\) و \(f^{-1}(x)\) توابع معکوس یکدیگر می باشند اگر و فقط اگر \(f^{-1}(f(x))=x\) و \(f(f^{-1}(x))=x\) .
بالانویس \(-1\) در \(f^{-1}(x)\) را با توان \(-1\) اشتباه نگیرید. توان \(-1\) کسرمتقابل چیزی را به شما می دهد، به عنوان مثال \(x^{-1}=\frac{1}{x}\) . اما \(f^{-1}(x)\) به معنای معکوس \(f(x)\) می باشد و با \(\frac{1}{f(x)}\)، که کسر متقابل \(f(x)\) است، برابر نمی باشد. پس چرا نماد یکسانی برای دو چیز متفاوت استفاده شده است؟ من هم مثل شما نمی دانم!
هنگامی که نمودار توابع معکوس را ترسیم می کنید، هر کدام از آنها تصویر آینه شدۀ دیگری می باشد، که بر روی خط \(y=x\) بازتاب یافته است. به شکل 13-5 بنگرید، که نمودار توابع معکوس \(f(x)=x^2\) (برای \(x \ge 0\)) و \(f^{-1}(x)=\sqrt{x}\) را نشان می دهد.
اگر در شکل 13-5 این نمودار را به صورت پاد ساعت گرد بچرخانید به نحویکه خط \(y=x\) عمودی گردد، به سادگی می توانید ببینید که \(f(x)\) و \(f^{-1}(x)\) تصویر آینه شدۀ یکدیگر می باشند. یک پیامد این تقارن (symmetry) اینست که اگر یک نقطه مانند \((2,4)\) بر روی یکی از این توابع باشد، نقطۀ \((4,2)\) بر روی تابع دیگر خواهد بود. همچنین، دامنۀ تابع \(f\) برابر با بُرد تابع \(f^{-1}\) خواهد بود، و برد تابع \(f\) برابر با دامنۀ تابع \(f^{-1}\) خواهد بود.
لیست دوره های آموزش ریاضی در سایت خوش آموز
برای مشاهدۀ همۀ دوره های ریاضی اینجا کلیک کنید.
- دوره آموزشی رایگان ریاضی پایه و پیش جبر
- تمرینات دوره آموزشی ریاضی پایه و پیش جبر
- دوره آموزشی رایگان جبر 1
- دوره آموزشی رایگان جبر 2
- دوره آموزشی رایگان هندسه
- دوره آموزشی رایگان مثلثات
- دوره آموزشی رایگان پیش حسابان 1
- دوره آموزشی رایگان حسابان 1
- آموزش رایگان حسابان پیشرفته
برای مشاهدۀ همۀ دوره های ریاضی اینجا کلیک کنید.
نمایش دیدگاه ها (0 دیدگاه)
دیدگاه خود را ثبت کنید: