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Niveau Licence Maths 1e ann
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justifier qu'une fonction admet une réciproque

Posté par
princeGourmet
09-11-18 à 13:44

Bonjour,

Voici l'exercice :

soit f(x) = x + \sqrt{1+x^{2}}

1/ Préciser le domaine de definition Df de f.
ici, j'ai noté que x² >= 0. ainsi, \sqrt{1+x^{2}} \neq 0 donc Df = R

2/ Pour quelles valeurs de y € R, l'équation f(x) = y admet elle une solution ? En déduire l'image Im(f) de f.
Ici, on remplace f(x) par l'expression de l'énoncé et j'en ai déduit que \frac{y^{2}-1}{2y} et donc Im(f) = \frac{x^{2}-1}{2x}

3/ Justifier que f : Df -> Im(f) admet une reciproque qu'on donnera.

C'est là que ça coince.. Je ne sais pas du tout comment le justifier( il me semble que si une fonction est bijective, elle est alors est réciproque.
on voit que x =/ 0 pour Im(f). Qui me prouve plutot que ce n'est pas une bijection.. Mais l'énoncé me demande de justifier le parfait inverse, je dois alors avoir surement tord ^^.

Merci d'avance pour votre précieuse aide à j-1 de mon partiel
*reconnaissance éternelle* :3

Posté par
matheuxmatou
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 09-11-18 à 13:47

bonjour

1 : très mal rédigé ! fonction définie ssi 1+x²0

Posté par
matheuxmatou
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 09-11-18 à 13:48

2 : je ne comprends pas ta démarche ! explique

Posté par
princeGourmet
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 09-11-18 à 14:53

f(x) = y \\ \text{qui revient à résoudre :} \\ x+\sqrt{1+x^{2}}= y \\ \sqrt{1+x^{2}} = y-x \\ 1+x^2 =(y-x)^2 \\ 1+ x^2 = y^2-2yx + x^2 \\ y^2 - 2yx = 1 \\ x = \frac{y^2-1}{2y}

Posté par
matheuxmatou
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 09-11-18 à 14:55

alors déjà

A=B n'est pas équivalent à A²=B² ...

ensuite, on ne t'as jamais dit que la division par 0 pouvait poser problème ?

Posté par
matheuxmatou
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 09-11-18 à 15:48

\sqrt{1+x^2} = (y-x) \Rightarrow 1+x^2 = (y-x)^2

la réciproque est fausse

donc tes solutions finales ne restent que "éventuelles" et il faudra les tester

Posté par
princeGourmet
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 09-11-18 à 16:23

Pour écrire la ligne 1+x^2 = (y-x) (^2
Jai juste élevé au carré les deux membres de l égalité : sqrt(1+x^2) = y-x. Jai du mal à voir en quoi c est faux pour cette ligne..

(et oui la division par zéro me dérange je ne sais pas encore comment faire ce type de calcul :3)

Posté par
carpediem
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 09-11-18 à 16:57

salut

le simple regard porté sur l'expression de f permet de conclure que :

1/ f est positive (car \sqrt {x^2 + 1} \ge |x|)

2/ f est une bijection croissante de [0, +oo[ dans [1, +oo[ (comme somme de fonctions strictement croissantes sur R+)

donc tout le pb est de savoir ce qui se passe sur R- ...


2/ je ne sais pas si résoudre l'équation est une bonne idée ...

en tout cas

Citation :
on remplace f(x) par l'expression de l'énoncé et j'en ai déduit que \frac{y^{2}-1}{2y} et donc Im(f) = \frac{x^{2}-1}{2x}
est du charabia ...

une autre possibilité est de faire l'étude de f sur R- ...

Posté par
etniopal
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 09-11-18 à 17:11

princeGourmet
Si tu " raisonnes " ( au lieu d'aligner des relations sans dire qui implique quoi )   tu peux dire simplement ceci ::
    1.
             Pour tout réel x on a : f(x) > x + |x|   0 donc f() est contenu dans ]0 , +[ .

    2.
            Si y > 0 et f(x) = y alors  y² - 2yx = 1 et x = (y² - 1)/2y  .
Comme f((y² - 1)/2y) =….= x  on obtient que f réalise une bijection de sur    ]0 , +[ et la réciproque de f est y   (y² - 1)/2y    .

Posté par
luzak
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 10-11-18 à 15:05

Bonjour !
La question demande seulement de dire si une équation a une solution, pas de trouver cette solution !
Puis d'en déduire l'image de f  ? Où l'as-tu fait ?

Pour parler de bijection il est indispensable de préciser l'ensemble de définition K et l'image f(K).

Posté par
lafol Moderateur
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 10-11-18 à 16:39

Bonjour
pour enfoncer le clou déjà bien planté par luzak :

Citation :
2/ Pour quelles valeurs de y € R, l'équation f(x) = y admet elle une solution ? En déduire l'image Im(f) de f.
Ici, on remplace f(x) par l'expression de l'énoncé et j'en ai déduit que \frac{y^{2}-1}{2y} et donc Im(f) = \frac{x^{2}-1}{2x}


la réponse aurait dû ressembler à " l'équation admet une solution pour y = machin ou truc ou bidule, et donc Im(f) = {machin, truc, bidule}", ou "l'équation admet une solution pour y élément de tel ensemble, donc Im(f) = cet ensemble"

Posté par
carpediem
re : justifier qu'une fonction admet une réciproque 10-11-18 à 16:55

c'est déjà ce que je disais à 16h57 ...

le clou est bien planté !!



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