No.3ベストアンサー
- 回答日時:
これは逆関数の定義です。
数学の世界では、逆関数とはそういうものだと、取り決められたのです。
ほかの例ではy=2xの逆関数は、xとyを入れ替えて、x=2yですから、yについて解くと、y=x/2です。「y=2xはxを2倍することです。その逆は、xを2で割ることです。」もう一つ別の例ではy=x+1の逆関数は、xとyを入れ替えて、x=y+1ですから、yについて解くと、y=x-1です。「y=x+1はxに1を足すことです。その逆は、xから1を引くことです。」
もう一つ別の例ではy=x^2の逆関数は、xとyを入れ替えて、x=y^2ですから、yについて解くと、y=±√xです。二乗の逆関数は√です。
これらの記号を使った式の変形に習熟すると計算が素早くできます。加減算のコツは移項が自由にできることです。同じように、y=±√xの演算記号「±√」を=を飛び越えて左辺に移動すると逆演算の「^2」に変わって、y^2=xという式に変形できます。
質問のx=tanyではtanを移動させるとtan^(-1)x=y、またはarctan(x)=yと変形できます。注意として(0<x<π/2)の条件がついています。
ほかに、もう一つの変形ルール:y^2=(±√x)^2という式があったら、右辺で「±√」と「^2」の二つの演算子は互いにキャンセルしてy^2=xに変形できます。
これは、式の変形で+2と-2をキャンセルするのと同じです。ただし、√の時は±の符号があったりして注意が必要なので、勉強して下さい。
No.4
- 回答日時:
No.3の補足:逆関数がうまく定義できるのは単調関数の時だけです。
つまり、単調増加または単調減少関数です。御質問のy=tanxは (0<x<π/2)の範囲では単調増加です。(-π/2<x<π/2)まで広げてもよいので、普通は、広げた方の範囲にします。この範囲の条件がある時は、y=tanxの式から、arctany=xに、式の変形ができるし、逆にarctany=xからy=tanxに変形できます。y=x+2からy-2=xの式の変形操作ができるのと同じように、操作に熟達して下さい。
この回答へのお礼
お礼日時:2018/02/16 13:36
詳しい解説ありがとうございます。
学校で例えばy=ax+bの逆関数を求める時x=y/a-b/aのようにxについての式に変形してからxとyを入れ替えると習ったのですが、yについての式のまま入れ替えても大丈夫なのでしょうか?
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