Inverse funksjoner

Notasjon

For å vise at noe er en invertert funksjon pleier man å opphøye i -1 i funksjonsnavnet:

Dette har ikke noe med den matematiske operasjonen å opphøye noe i -1 å gjøre, det er bare en måte å vise at det er en invers funksjon.

Hva vil det si å invertere en funksjon?

Når du inverterer en funksjon, finner du en annen funksjon som går «andre vei». La oss si at du i en funksjon \(f(x)\) setter inn et tall \(A\) som x-verdi, og du får ut et tall \(B\). Hvis du deretter setter inn tallet B i \(f^{-1}(x)\) (inversen til \(f(x)\)), vil du få ut tallet \(A\)!

Dette kan skrives slik: \(f(A)=B \Leftrightarrow f^{-1}(B)=A\)

Dette betyr også at: \(f(f^{-1}(x))=x\)

Hvordan inverterer man en funksjon?

For å invertere en funksjon \(f(x)\) kan du bruke denne metoden:

La oss gjøre dette for \(f(x)=2x+3\):

  1. Vi skriver om til: \(y=2x+3\)
  2. Vi løser denne likningen for x og får: \(x=\frac{y-3}{2}\)
  3. Vi bytter ut navnene og får: \(f^{-1}(x)=\frac{x-3}{2}\)

Hvordan ser dette ut grafisk?

Når man inverterer en funksjon, vil grafen til funksjonen bli speilet om linjen \(x=y\).

Picture4
På dette bildet er grafen g(x) inversen til f(x). Man ser at den er speilet om linjen y=x.
image_2022-08-28_174100382
Her er nok et eksempel på hvordan det ser ut grafisk når man inverterer funksjoner.

Hvis du tenker veldig hardt over hva den inverse funksjonen gjør, kan du (kanskje) forstå hvorfor den ser slik ut.

Hvilke funksjoner kan inverteres?

Funksjoner som ikke er injektive kan ikke inverteres. Dette er fordi funksjoner som ikke er injektive har flere x-verdier som gir samme y-verdi. Da vil den inverterte funksjonen ha flere y-verdier for en x-verdi, og dette er ikke lov for "vanlige funksjoner" (Funksjoner på formen \(f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}\))

For å invertere funksjoner som ikke er injektive må man derfor begrense definisjonsmengden, slik at funksjonen er injektiv på hele området den er definert.