Invers funktion

Invers funktion eller bara invers (av ”invertera” och av latinets invertere ”omvända”) är inom matematiken namnet på en funktion som upphäver en annan funktion. Den inversa funktionen f 1 : Y X {\displaystyle f^{-1}:Y\to X} till en funktion f {\displaystyle f} är sådan att f 1 ( f ( x ) ) = x {\displaystyle f^{-1}(f(x))=x} för alla x X {\displaystyle x\in X} och f ( f 1 ( y ) ) = y {\displaystyle f(f^{-1}(y))=y} för alla y Y {\displaystyle y\in Y} .

En funktion f har en invers funktion om och endast om f är bijektiv.

Inverterbar funktion

En funktion f {\displaystyle f\,} är inverterbar om och endast om den är bijektiv, det vill säga

  1. f ( x 1 ) = f ( x 2 )     x 1 = x 2   {\displaystyle f(x_{1})=f(x_{2})\ \Rightarrow \ x_{1}=x_{2}\ } för alla x 1 , x 2 {\displaystyle x_{1},x_{2}} i funktionens definitionsmängd – funktionsvärdena i två punkter ur funktionens definitionsmängd, kan endast vara desamma om punkterna också är desamma (injektivitet).
  2. Det finns något x {\displaystyle x} sådant att f ( x ) = y {\displaystyle f(x)=y} för alla y {\displaystyle y} i målmängden till f {\displaystyle f} – funktionens värdemängd är densamma som dess målmängd (surjektivitet).

En funktion som inte är surjektiv kan göras surjektiv genom att begränsa målmängden till värdemängden.

Exempel

  • Funktionerna f ( x ) = 2 x {\displaystyle f(x)=2x\,} och f 1 ( x ) = x 2 {\displaystyle f^{-1}(x)={\frac {x}{2}}} är varandras inverser.
  • Exponentialfunktionen x a x {\displaystyle x\mapsto a^{x}} med basen a > 0 och de positiva reella talen som målmängd är invers till logaritmfunktionen
y log a y , y > 0 {\displaystyle y\mapsto \log _{a}y,\quad y>0} .

Källor

  • R. Creighton Buck, Advanced Calculus, McGraw-Hill Book Company, New York 1956.
  • Persson, Arne & Böiers, Lars-Christer (2001). Analys i en variabel (2 uppl). Lund: Studentlitteratur. ISBN 91-44-02056-2 

Se även

  • Inverst element
  • Inverterbar matris
  • Reciprok (matematik)