【高校数学Ⅲ】1-1-3 逆関数|問題集
1.次の関数の逆関数を求めなさい。
(1)\(\displaystyle y=-\frac{1}{3}x+1\)
\(x\)について解くと
\(x=-3y+3\)
よって、逆関数は
\(y=-3x+3\)
\(x=-3y+3\)
よって、逆関数は
\(y=-3x+3\)
(2)\(y=2x-3(0\leqq x\leqq 4)\)
関数の値域は\(-3\leqq y\leqq 5\)
\(x\)について解くと
\(\displaystyle x=\frac{1}{2}y+\frac{3}{2}\)
よって、逆関数は
\(\displaystyle y=\frac{1}{2}x+\frac{3}{2}(-3\leqq x\leqq 5)\)
\(x\)について解くと
\(\displaystyle x=\frac{1}{2}y+\frac{3}{2}\)
よって、逆関数は
\(\displaystyle y=\frac{1}{2}x+\frac{3}{2}(-3\leqq x\leqq 5)\)
(3)\(\displaystyle y=\frac{9x-2}{x-1}\)
\(x\)について解くと
\(\displaystyle x=\frac{y-2}{y-9}\)
よって、逆関数は
\(\displaystyle y=\frac{x-2}{x-9}\)
\(\displaystyle x=\frac{y-2}{y-9}\)
よって、逆関数は
\(\displaystyle y=\frac{x-2}{x-9}\)
(4)\(y=(x-1)^2(x\geqq 1)\)
関数の値域は\(y\geqq 0\)
\(x\)について解くと
\(x=1\pm\sqrt{y}\)
\(x\geqq 1\)より、\(x=1+\sqrt{y}\)
よって、逆関数は
\(y=\sqrt{x}+1\)
\(x\)について解くと
\(x=1\pm\sqrt{y}\)
\(x\geqq 1\)より、\(x=1+\sqrt{y}\)
よって、逆関数は
\(y=\sqrt{x}+1\)
(5)\(\displaystyle y=\left(\frac{1}{2}\right)^x\)
\(x\)について解くと
\(x=\log_{\frac{1}{2}}y=-\log_{2}y\)
よって、逆関数は
\(y=-\log_{2}x\)
\(x=\log_{\frac{1}{2}}y=-\log_{2}y\)
よって、逆関数は
\(y=-\log_{2}x\)
(6)\(y=-\log_{3}x\)
\(x\)について解くと
\(\displaystyle x=\left(\frac{1}{3}\right)^y\)
よって、逆関数は
\(\displaystyle y=\left(\frac{1}{3}\right)^x\)
\(\displaystyle x=\left(\frac{1}{3}\right)^y\)
よって、逆関数は
\(\displaystyle y=\left(\frac{1}{3}\right)^x\)
2.\(a\neq0\)とする。関数\(f(x)=ax+b\)とその逆関数\(f^{-1}(x)\)について、\(f(2)=4,f^{-1}(1)=-4\)のとき、定数\(a,b\)の値を求めなさい。
\(f(2)=4\)より、\(2a+b=4\)
\(f^{-1}(1)=-4\)より、\(\displaystyle\frac{1-b}{a}=-4\)
これを解くと、
\(\displaystyle a=\frac{1}{2},b=3\)
\(f^{-1}(1)=-4\)より、\(\displaystyle\frac{1-b}{a}=-4\)
これを解くと、
\(\displaystyle a=\frac{1}{2},b=3\)
3.関数\(\displaystyle f(x)=\frac{2x+1}{x+a}\)の逆関数が元の関数\(f(x)\)と一致するとき、定数\(a\)の値を求めなさい。
逆関数を求めると、\(\displaystyle f^{-1}(x)=\frac{1-ax}{x-2}\)
\(f(x)=f^{-1}(x)\)より、\(\displaystyle \frac{2x+1}{x+a}=\frac{1-ax}{x-2}\)
これを解くと、
\(a=-2\)
\(f(x)=f^{-1}(x)\)より、\(\displaystyle \frac{2x+1}{x+a}=\frac{1-ax}{x-2}\)
これを解くと、
\(a=-2\)
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