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19 thoughts on “【高校 数学Ⅲ】 関数11 逆関数とは? (19分) | アーク タンジェント と はに関するドキュメントの概要

  1. Lots of D says:

    xとyの関数とは集合Xの要素xと集合Yの要素yとの対応関係の事です。ここで、yからxを関数を通して見いだすことを考えると、それに対してxからyを見いだすのに必要とする関数のことを先ほどの関数に対する逆関数だと言うんです。因みにですが、関数のグラフとは、関数の集合の事です。
    どう言うことかわかりますか?何でもいいのでy-xグラフを書いてください。その時、x=xでy=f(x)がわかる。これに対して、y=yでx=g(y)がわかる。同じグラフを用いて、入力する側を替えただけです。なので、グラフはx=yについて対象でも何でもありません。この二つの関係が互いに逆関数な訳です。関数fと関数gが互いに逆関数な訳です。
    f:x→y、g:y→xですが、gって何だって話ですよね。ここで、関数f:x→yを基準に考えましょう。くどいようですが、関数gとは関数fの逆関数なんです。y=f(x)の逆関数はx=g(y)ですが、gなんていうかなんか別の関数ってニュアンスじゃなくて、逆関数であることをはっきり表現するためにもう一つの表現、x=f⁻¹(y)と書くわけです。関数fに対して、関数f⁻¹はfの逆を辿りると言う意味を持つわけです。
    最初に戻ります。関数とは、結びつけ、対応関係の事です。

    xを関数fに掛けyを出す。これがy=f(x)で、xが定義域、yが値域ですね。では、
    yを関数gに掛けxを出す。これがy=f(x)の逆手順であり、x=g(y)でyを定義域、xを値域としているのです。だから逆関数を取ると定義域と値域が丁度入れ替わるのです。
    また、(x,y)=(a,b)について、f(a)=bが分かります。これに対し逆関数とはg(b)=aのことを言っているのですから当たり前です。逆関数は元の関数に対してaとbが入れ替わるなんて当たり前なんです。
    グラフを書く時、定義域を横軸、値域を縦軸に取ることが多いです。そのような風潮があり、また見やすいと言うこともあり、それが暗黙の了解になっているような気がします。
    x=g(y)を書こうとすると、横軸y、縦軸xの座標系が必要になります。この時、普段書く縦軸y横軸xのグラフに対し、x軸正の向き、y軸正の向きを揃えるように紙を反転させます。この時、y=f(x)のグラフに一致します。それもそのはず、逆関数とは逆をたどる事であり、対応関係は変化しないので、グラフは一致するはずです。これはx=yに対して対象とは言えません。だって軸が変わっただけで揃えたら同じなんですから。ではなぜ高校ではそう習うのかと言うと、文字xは定義域を、文字yは値域を表すものであると勝手に間違った考えを用いているからです。なので、文字xと文字yを入れ替えてしまい、横軸y縦軸xの逆関数のグラフを横軸x縦軸yの全く別の関数にしてしまっているわけです。xとyを入れ替えたのだから、y=xについて対象であることは当たり前ですよね。ただ、xとyを入れ替えてしまったら、これは何の関係もない別の関数のグラフになってしまうんです。

    阿弥陀籤を考えると分かりやすいと思いますよ。関数は別に数式で表せる必要はありません。先ほども言いました通り、対応関係を関数と呼ぶんです。阿弥陀籤で選んだスタート地点に対して、ゴールが一つ定まる。このスタートとゴールの繋がり、対応が関数な訳です。逆に、ゴールのうちの一つから辿っていくとスタートのうちの一つに繋がっています。これも関数なんです。ただ、一つ言えることは、スタートからゴールに行くのとゴールからスタートに行くのとで対応するものは変わらないですよね?だからこれは互いに逆関数の関係を持つわけです。因みに今流したのですが、逆をたどる時、その先が2つあっては辿れないですよね?だから、逆関数は、一対一の関係になければならないのです。例えばy=x²の逆関数を考えたいのであれば、xを負でない実数、だとかyとxの関係が一対一となるように範囲が限定されるわけです。ここまでお疲れ様でした。

  2. Lots of D says:

    何でここまでいいこと言って途中まであってる動画なんてここで初めてなのに、最後の最後で結局高校数学の間違った風潮を真似するんだ…
    xを定義域、yを値域なんてルールどこにもないんですよ!縦軸x、横軸yになるだけです。y=f(x)を逆に解いたx=g(y)=f⁻¹(y)を、縦軸x、横軸yでグラフを書くだけなんです。だからちゃんと縦軸y横軸xに向きを揃えるように紙を回転させるとただのy=f(x)が映し出されるんです。グラフは変わりません。

  3. Hiro says:

    逆関数ずっとぼんやりとしか理解できないけど、公式覚えて解いてるのが気持ち悪かったけどそれがなくなった

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