高校数学ティーチャーKouのブログ

高校数学を基礎の「キ」から学ぼう!

数IIIを選択する人に向けて!逆関数の有無が10秒で分かる方法!(第33回)

第28回では写像と逆写像について

第29回では全射単射の定義

 

について学びましたね。

 

今回は、数学で最も重要な部分の一つ

 

関数(始域や終域が数である写像

始域や終域が逆写像の存在に影響する

 

ことを学びましょう。

 

 

例えば2次関数f(x)=x^2

普通は実数から実数への写像としています。

 

2次関数 逆関数 定義域

 

しかし定義域を実数全体とすると、値域

(定義域に対応した終域側の要素全体の集合)

0以上の実数です。

 

第29回f(x)=x^2逆関数の存在について

 

始域も終域も実数全体にすれば

f全単射でないので

逆関数は存在しない

 

となっていました。少し条件を変えて

 

同じ関数f(x)=x^2でも、

 

始域:0以上の実数

終域:0以上の実数

 

と制限したらどうでしょうか?

 

2次関数 逆関数 定義域 制限

(始域も終域も0以上なので軸もその範囲のみ描く)

 

この場合、f全単射

(=始域の要素と終域の要素が1:1対応

なので逆関数を持ちます。

 

こんな感じで始域や終域(考える範囲)を制限

すると、逆関数が存在するかも変わります。

 

(なお、高校の教科書では

 始域と定義域、終域と値域

 が混合して使われています)

 

数IIIで逆関数の問題が出たとき

始域と終域に注意しましょう!

 

これを踏まえて問題です ↓

 

3次関数

 

3次関数y=x^3-3xについて、

 

始域:-1 \leqq x \leqq 1

終域:-2 \leqq y \leqq 2

 

とした場合は逆関数を持つでしょうか?

 

答え合わせは次々回します!

 

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次回(第34回):教育実習から学んだこと、

高校生に伝えたいこと

 

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