Пусть функция
, определенная на множестве Х, такова, что любым двум различным значениям аргумента х ставит в соответствие различные значения у, то есть, если
, то
. Эта функция устанавливает взаимнооднозначное соответствие между областью своего определения Х и областью изменения Y.
Действительно, каждой точке
ставится в соответствие единственное
. При этом каждой точке
соответствует единственное
, такое, что
. Таким образом, на множестве Y определена функция
, которая называется обратной к функции f. Область определения обратной функции – множество Y, область значений – множество Х. Графики функции
и обратной к ней функции
симметричны относительно прямой
(рис. 4). Для обратных функций верно соотношение
.
Для нахождения обратной функции необходимо из равенства
выразить х через у, и в полученном выражении
букву х заменить буквой у, букву у – буквой х.
Пример 3. Имеют ли функции
и
обратные? Если да, то найдите их.
Решение. Выразим х из формулы
. Получим
. Обозначив аргумент через х, а функцию через у, получим
, то есть функция
является обратной к функции
.
Функция
не имеет обратной, так как она не является взаимнооднозначной. Действительно,
.
Пример 4. Являются ли функции
и
взаимнообратными?
Решение. Нет, так как
. Однако, если данные функции рассматривать только при
, то есть считать
, то эти функции становятся взаимнообратными.