Esercizio sul calcolo della funzione inversa

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#37024
avt
scaproz
Punto

Salve ragazzi, vi scrivo perché ho un problema con il calcolo della funzione inversa. Il problema è che ho una x al denominatore e non so come comportarmi.

Calcolare la funzione inversa di

f(x) = (4)/(x+2)

Grazie mille!

#37027
avt
lorenzo45654
Cerchio

Ciao Scaproz,

per trovare la funzione inversa di

f(x) = (4)/(x+2)

è sufficiente considerare la relazione

y = f(x)

ed esplicitare la x in funzione della variabile y, dopodiché è necessario scambiare il ruolo delle variabili.

Nel nostro caso, la relazione diventa:

y = (4)/(x+2)

Moltiplichiamo per x+2 i due membri

y(x+2) = 4

e per y ne 0, dividiamo per y così da ricavare

x+2 = (4)/(y)

Isoliamo x al primo membro

x = (4)/(y)−2

e scambiamo i ruoli delle variabili

y = (4)/(x)−2

L'ultima uguaglianza rappresenta l'espressione della funzione inversa di f(x), scriviamo dunque

f^(−1)(x) = (4)/(x)−2 = (4−2x)/(x)

È necessario però specificare il dominio e il codominio delle funzioni da trattare.

Abbiamo moltiplicato per x−2, ma se x fosse uguale a 2 questo non si può fare. C'è anche un altro problema, f(x) non è funzione suriettiva da R−−2 a R perché lo 0 non è immagine di nessun valore.

Tuttavia f(x) è una funzione iniettiva, infatti è facile mostrare che comunque si fissino x_1, x_2∈ Dom(f), l'equazione f(x_1) = f(x_2) è soddisfatta univocamente in x_1 = x_2.

Osserviamo infatti che f(x_1) = f(x_2) nel caso considerato diventa

(4)/(x_(1)+2) = (4)/(x_(2)+2)

Passiamo ai reciproci

(x_1+2)/(4) = (x_2+2)/(4)

moltiplichiamo i due membri per 4

x_1+2 = x_2+2

e eliminando 2 ai due membri ricaviamo

x_1 = x_2

Con questi semplici passaggi algebrici abbiamo mostrato l'iniettività di f(x).

Se togliamo lo 0 dal codominio la funzione, essa diventa suriettiva e quindi risulta una funzione invertibile. In parole povere, abbiamo ristretto il codominio all'immagine della funzione rendendola suriettiva.

Riassumendo, se la funzione è definita da R−−2 a R−0, la sua inversa è la funzione

f^(−1) colon R−0  →  R−−2

definita mediante l'espressione analitica

f^(−1)(x) = (4−2x)/(x)

Ecco fatto!

Ringraziano: Omega, Pi Greco, LittleMar, scaproz, marsi
#37033
avt
scaproz
Punto

Grazie davvero, sei stato davvero esauriente!

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