Domande sulle funzioni inverse - 11º anno

Una funzione inversa, indicata come \( f^{-1}(x) \), inverte l'operazione della funzione originale. Se un punto \((a, b)\) si trova sul grafico di \( f \), allora il punto \((b, a)\) si trova sul grafico di \( f^{-1} \). Questo tutorial esplora come determinare l'inversa per coppie ordinate, funzioni lineari, radicali, logaritmiche e razionali.

Proprietà fondamentali

Esempi svolti passo dopo passo

Esempio 1: Insieme di coppie ordinate

Trova l'inversa di \( f = \{( -2 , 0) , (0 , 1) , (2 , 3) , (3 , 4)\} \).

Visualizza la soluzione

Per trovare l'inversa di un insieme di punti, basta scambiare le coordinate x e y:

\[ f^{-1} = \{(0 , -2) , (1 , 0) , (3 , 2) , (4 , 3)\} \]

Dominio di \( f^{-1} \): \(\{0, 1, 3, 4\}\)

Codominio di \( f^{-1} \): \(\{-2, 0, 2, 3\}\)

grafico dell'inversa di coppie ordinate

Esempio 2: Funzione lineare

Trova l'inversa di \( f(x) = 2x + 2 \).

Visualizza la soluzione
  1. Sostituisci \( f(x) \) con \( y \): \( y = 2x + 2 \)
  2. Scambia \( x \) e \( y \): \( x = 2y + 2 \)
  3. Risolvi rispetto a \( y \):
    \( x - 2 = 2y \)
    \( y = \dfrac{1}{2}x - 1 \)

Risultato: \( f^{-1}(x) = \dfrac{1}{2}x - 1 \)

grafico dell'inversa di una funzione lineare

Esempio 3: Funzione radice cubica

Trova l'inversa di \( g(x) = \sqrt[3]{x - 1} \).

Visualizza la soluzione
  1. Scambia le variabili: \( x = \sqrt[3]{y - 1} \)
  2. Eleva al cubo entrambi i lati: \( x^3 = y - 1 \)
  3. Risolvi rispetto a \( y \): \( y = x^3 + 1 \)

Risultato: \( g^{-1}(x) = x^3 + 1 \)

grafico dell'inversa di una radice cubica

Esempio 4: Funzione logaritmica

Trova l'inversa di \( h(x) = \ln(x - 1) \).

Visualizza la soluzione
  1. Scambia le variabili: \( x = \ln(y - 1) \)
  2. Converti in forma esponenziale: \( e^x = y - 1 \)
  3. Risolvi rispetto a \( y \): \( y = e^x + 1 \)

Risultato: \( h^{-1}(x) = e^x + 1 \)

grafico dell'inversa logaritmica

Esempio 5: Funzione radice quadrata

Trova l'inversa di \( m(x) = \sqrt{x + 2} \).

Visualizza la soluzione
  1. Scambia le variabili: \( x = \sqrt{y + 2} \)
  2. Eleva al quadrato entrambi i lati: \( x^2 = y + 2 \)
  3. Risolvi rispetto a \( y \): \( y = x^2 - 2 \)

Nota critica: Poiché il codominio della funzione originale è \( y \ge 0 \), il dominio dell'inversa deve essere limitato.

Risultato: \( m^{-1}(x) = x^2 - 2 \text{ per } x \ge 0 \)

grafico dell'inversa di una radice quadrata

Esempio 6: Funzione razionale

Trova l'inversa di \( t(x) = \dfrac{1}{x-1} \).

Visualizza la soluzione
  1. Scambia le variabili: \( x = \dfrac{1}{y-1} \)
  2. Moltiplica entrambi i lati per \((y-1)\): \( x(y-1) = 1 \)
  3. Sviluppa e isola \( y \):
    \( xy - x = 1 \)
    \( xy = 1 + x \)
    \( y = \dfrac{x+1}{x} \)

Risultato: \( t^{-1}(x) = \dfrac{x+1}{x} \)

grafico dell'inversa razionale

Domande di pratica (solo risposte)

1. Trova l'inversa di: \( f(x) = 3x - 5 \)

Risposta: \( f^{-1}(x) = \dfrac{x + 5}{3} \)


2. Trova l'inversa di: \( g(x) = \dfrac{x}{x + 2} \)

Risposta: \( g^{-1}(x) = \dfrac{-2x}{x - 1} \)


3. Trova l'inversa di: \( h(x) = \sqrt{x - 3} \)

Risposta: \( h^{-1}(x) = x^2 + 3 \text{ per } x \ge 0 \)

Ulteriori risorse sulle funzioni inverse

Esplora le Proprietà delle funzioni inverse o torna all'Hub di matematica dell'11º anno.