Большая Советская энциклопедия - обратная функция

Функция, обращающая зависимость, выражаемую данной функцией. Так, если у = f (x) — данная функция, то переменная х, рассматриваемая как функция переменной у, х = φ (y), является обратной по отношению к данной функции у = f (x). Например, О. ф. для у = ax + b (а≠0) является х = (у—b)/a, О. ф. для у = е^х является х = ln у и т.д. Если х = φ(y) есть О. ф. по отношению к у = f (x), то и у = f (x) есть О. ф. по отношению к х = φ(y). Областью определения О. ф. является область значений данной функции, а областью значений О. ф.— область определения данной. Графики двух взаимно обратных функций у = f (x) и у = φ (x) (где независимое переменное обозначено одной и той же буквой х), как, например, у = ax + b и у = (х—b)/a, у = е^х и у = ln х, симметричны по отношению к биссектрисе у = х первого и третьего координатных углов. Функция, обратная по отношению к однозначной функии, может быть многозначной (ср., например, функции х² и 0), 1n (e^x) = х (— ∞ < х < ∞). Иногда функцию, обратную к f (x) =у, обозначают f^-1(y) = х, так что для непрерывной и монотонной функции f (x):

F ^-1[f (x)]=f [f ^-1) x)]=x.

Вообще же f ^--1[f (x)] представляет собой многозначную функцию от х, одним из значений которой является х; так, для f (x) = x², х (≠ 0) является лишь одним из двух значений f ^--1[f (x)] = √x² (другое: —х); для f (x) = sin х, х является лишь одним из бесконечного множества значений

f^-1[f (x)] = Arc sin [sin x] = (—1) ⁿ x + nπ,

n = 0, ± 1, ± 2,....

Если у = f (x) непрерывна и монотонна в окрестности точки х = x0 и дифференцируема при х = x0, причём f'(x0) ≠ 0, то f ^--1(y) дифференцируема при у = у0 и

(формула дифференцирования О. ф.). Так, для —π/2 < х