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反函数


给定一个函数 f(x),其反函数 f^(-1)(x) 定义为

 f(f^(-1)(x))=f^(-1)(f(x))=x.
(1)

因此,f(x)f^(-1)(x) 是关于直线 y=x 的反射。在 Wolfram 语言中,反函数用以下方式表示InverseFunction[f].

正如费曼 (1997) 指出的,符号 f^(-1)x 是不幸的,因为它与将上标量解释为表示幂的常见理解相冲突,即 f^(-1)x=(1/f)x=x/f。因此,务必记住符号 sin^(-1)zcos^(-1)z 等指的是反正弦反余弦等,而不是 1/sinz=cscz1/cosz=secz 等。

InverseFunctionSqrt
InverseFunctionLog
InverseFunctionSin
InverseFunctionPower

一个函数 f 存在反函数 f^(-1) (即,“f可逆的”) 当且仅当它是双射的。然而,反函数通常为在复平面中是多值的初等函数定义的。在这种情况下,反关系在复平面的某个子集上成立,但在整个平面上,恒等式 f^(-1)(f(z))=f(f^(-1)(z))=z 的一部分或两部分可能不成立。上面和下表说明了一些示例。在表中 0<b<ac in Z

f(z)f^(-1)(z)f(f^(-1)(z))f^(-1)(f(z))
sqrt(z)z^2sqrt(z^2)z
lnze^zln(e^z)z
sinzsin^(-1)zzsin^(-1)(sinz)
z^(a/b)z^(b/a)(z^(b/a))^(a/b)z
z^cz^(1/c)(z^(1/c))^c(z^c)^(1/c)

反函数的另一个违反直觉的性质是

 sqrt(z)sqrt(1/z)={-1   for I[z]=0 and R[z]<0; undefined   for z=0; 1   otherwise,
(2)

因此,预期的恒等式在负实轴上不成立。


另请参阅

双射, 复合, , 反函数定理, 反双曲函数, 反三角函数, 级数反演 在 MathWorld 课堂中探索此主题

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参考文献

Feynman, R. P. "He Fixes Radios by Thinking!" In 'Surely You're Joking, Mr. Feynman!': Adventures of a Curious Character. New York: W. W. Norton, p. 12, 1997.Jeffreys, H. and Jeffreys, B. S. "Inverse Functions." §1.066 in Methods of Mathematical Physics, 3rd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 22-23, 1988.Ritt, J. F. "Elementary Functions and Their Inverses." Trans. Amer. Math. Soc. 27, 68-90, 1925.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

反函数

请这样引用

韦斯坦因,埃里克·W. "反函数。" 来自 MathWorld-- Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/InverseFunction.html

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