역함수
뜻과 성질, 그래프와 구하는 법
수학고1 공통 · 공통수학2 · 함수와 그래프영어: inverse function
AI가 쓰고, 다른 AI가 문장마다 따지는 자동 검사를 거친 글입니다. 공식·값과 예제의 숫자는 코드로 검산했습니다. 사람 검토는 일부만 했습니다.
1역함수 뜻
어떤 함수가 일대일대응일 때, 공역의 원소에 원래의 정의역 원소를 거꾸로 대응시키는 함수입니다. 원래 함수에서 나온 결괏값을 다시 처음 값으로 되돌려 놓는 관계를 뜻합니다.
2역함수 구하는 법
- 주어진 함수가 일대일대응인지 확인하여 역함수가 존재하는지 살펴봅니다.
- 함수식 y = f(x)를 x에 대하여 푼 식인 x = g(y) 형태로 정리합니다.
- 변수 x와 y를 서로 맞바꾸어 y = g(x) 형태로 나타냅니다.
- 필요한 경우 원래 함수의 치역을 역함수의 정의역으로 범위를 밝혀 적습니다.
3역함수가 존재하는 함수와 존재하지 않는 함수
| 보기 | 해당 | 까닭 |
|---|---|---|
| 실수 전체에서 정의된 일차함수 y = 2x + 1 | ○ | 서로 다른 x에 서로 다른 y가 대응하고 치역과 공역이 같아 일대일대응이기 때문입니다. |
| 실수 전체에서 정의된 이차함수 y = x² | × | 서로 다른 x값인 1과 -1이 같은 y값인 1에 대응하므로 일대일대응이 아니기 때문입니다. |
| 정의역과 공역이 모두 0 이상인 실수로 제한된 함수 y = x² | ○ | 제한된 범위 안에서 일대일함수이면서 치역과 공역이 일치하여 일대일대응이 되기 때문입니다. |
| 실수 전체에서 정의된 상수함수 y = 3 | × | 모든 x가 오직 하나의 값 3에만 대응하므로 거꾸로 대응시켰을 때 함수가 성립하지 않기 때문입니다. |
4역함수 기호
함수 f의 역함수는 기호로 f⁻¹와 같이 나타냅니다. 보통 'f 인버스(f inverse)' 또는 'f의 역함수'라고 소리 내어 읽습니다. 여기서 위 첨자 -1은 거듭제곱이나 역수를 뜻하는 숫자가 아니라 거꾸로 대응시킨다는 뜻의 기호입니다.
5역함수 성질
- 어떤 함수의 역함수가 존재하기 위한 필요충분조건은 그 함수가 일대일대응이어야 합니다.
- 원래 함수와 그 역함수를 합성하면 입력한 값이 그대로 나오는 항등함수가 됩니다.
- 좌표평면에서 함수 y = f(x)의 그래프와 역함수 y = f⁻¹(x)의 그래프는 직선 y = x에 대하여 서로 대칭입니다.
- 원래 함수의 정의역은 역함수의 치역이 되고, 원래 함수의 치역은 역함수의 정의역이 됩니다.
6역함수와 방정식 비교
| 역함수 | 방정식 | |
|---|---|---|
| 기본 개념 | 일대일대응인 함수에서 출력값을 처음 입력값으로 되돌려 주는 대응 관계입니다. | 문자의 값에 따라 참이 되기도 하고 거짓이 되기도 하는 등식입니다. |
| 구하는 목적 | 입력과 출력을 거꾸로 바꾸는 새로운 함수 관계식을 찾습니다. | 등식을 참으로 만드는 특정한 미지수의 값인 해를 찾습니다. |
| 결과의 형태 | 새로운 함수 관계식이나 그래프로 나타납니다. | 특정한 수나 값의 집합으로 나타납니다. |
함께 보기: 방정식
7배우는 학년
고1 공통 공통수학2 · 함수와 그래프
[10공수2-03-03] 역함수의 개념을 설명하고, 역함수를 구할 수 있다. ax b — 2022 개정 교육과정 원문
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