Fonctions réciproques
11 1 Fonctions réciproques 11 1 1 Fonction réciproque – Dé finition Il arrive souvent que, pour une fonction donnée f, on a besoin (si c’est possible) d’une autre fonction gtelle
Chapitre 2 : Fonction réciproque
Fonction réciproque Christelle MELODELIMA Année universitaire 2011/2012 Université Joseph Fourier de Grenoble - Tous droits réservés UE4 : Evaluation des méthodes d’analyses appliquées aux sciences de la vie et de la santé – Analyse
La fonction réciproque Prof Smail BOUGUERCH
Alors la fonction réciproque 1 f est dérivable en y0 et on a : 1 0 1 00 11 ( ) ( (y )) fy f x f f c cc Soit une fonction continue et strictement monotone sur un intervalle Si ]À o µ o[]v Àoo I et sa fonction dérivée fc v [ annule pas sur cet intervalle I Alors la fonction réciproque 1 f ]À o µ o[]v Àoo Et on a : 1 1 1 ( ) ; (x) f (x
Fonctions trigonométriques réciproques
Alors cette fonction " sin " est bijective et on peut définir sa fonction réciproque appelée arc sinus ainsi : arcsin : [-1;1] → [-2 π; 2 π] x arcsin(x) avec l’équivalence : y = arcsin(x) ⇔ x = sin(y) La représentation graphique Γf −1 d’une fonction f-1, réciproque d’une application f bijective est toujours
Chapitre X : Matrice inverse et réciproque d’une application
Réciproque d’une fonction L’existencedef 1 impliquequef estinjective Eneffet,s’ilexiste deuxnombresx ety telsquef(x) = f(y) := z,commentfaire
Notions de fonction - WordPresscom
Ensembles de dé nition Exemples d'ensembles de dé nition de fonctions usuelles (pas de fonc-tion trigonométrique réciproque pour l'instant) Exemples et exercices b) Image directe, réciproque et restriction: Dé nitions: image directe et réciproque d'un ensemble Restriction d'une fonction à un sous ensemble Exemples et exercices
Chapitre III D´erivabilit´e d’une bijection r´eciproque
La fonction f, repr´esent´ee graphiquement ci-dessous, est d´efinie et continue sur l’intervalle [1,9] Elle v´erifie donc les hypoth`eses du th´eor`eme des valeurs interm´ediaires
Fiche de révision - mathoxnet
Fonction logarithme népérien 1 Vers une nouvelle fonction 1 1 Bijection onctionF réciproque Dé nition : Soit Iet Jdeux intervalles de R Une fonction fde Idans Jest une bijection de Isur Jsi : pour tout réel xde I, son image par f, f(x) est dans J; pour tout réel yde J, il existe un unique xdans Iantécédent de ypar f
Chapitre 6 Fonction logarithme népérien
La fonction logarithme népérien est la fonction dé nie sur ]0;+1[ par f(x) = ln(x) Remarque La fonction logarithme népérien est la fonction réciproque de la fonction exponentielle Propriété 1 ex = a ()x = ln(a) Pour tout a > 0, eln(a) = a Pour tout x 2R, ln(ex) = x ln(1) = 0 et ln(e) = 1 2 Propriétés algébriques
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Fonctions trigonométriques réciproques
1 Définitions
Les fonctions sinus, cosinus définies de dans l'intervalle [-1 ;1] sont des applications surjectives par définition,
c'est à dire : y [-1 ;1], x tel que sin(x) = y et cos(x) = y .La fonction tangente définie de - {x x =
2 + k , k } dans est une application surjective par définition .A condition de restreindre judicieusement leurs ensembles de définition, on peut définir des fonctions qui sont
injectives et par conséquent bijectives. Pour la fonction sinus, on restreint son domaine de définition à l'intervalle [- 2 2 ] et on a : sin : [- 2 2 ] [-1 ;1] x sin(x) Alors cette fonction " sin " est bijective et on peut définir sa fonction réciproque appelée arc sinus ainsi : arcsin : [-1;1] [- 2 2 x arcsin(x) avec l'équivalence : y = arcsin(x) x = sin(y)La représentation graphique
1 f d'une fonction f -1 réciproque d'une applicatio bijective est toujours symétrique de f par rapport à la bissectrice d du premier et troisième quadrant d'équation d : y = x . 1 f f 2 Pour la fonction cosinus, on restreint son domaine de définition à l'intervalle [0 ;] et on a : cos : [0 ;] [-1 ;1] x cos(x) Alors cette fonction "cos" est bijective et on peut définir sa fonction réciproque appelée arc cosinus ainsi : arccos : [-1;1] [0 ;] x arccos(x) avec l'équivalence : y = arccos(x) x = cos(y) Pour la fonction tangente, on restreint son domaine de définition à l'intervalle ]- 2 2 [ et on a : tan : ]- 2 2 x tan(x) Alors cette fonction "tan" est bijective et on peut définir sa fonction réciproque appelée arc tangente ainsi : arctan : ]- 2 2 x arctan(x) avec l'équivalence : y = arctan(x) x = tan(y)Exemples : arcsin(1) =
2 , car sin( 2 ) = 1 arccos( 213 , car cos( 3 21
; arctan(-1) = - 4 , car tan(- 4 ) = -1
2 Remarques :
1) Soit f : A B une application bijective et f
-1 : B A sa réciproque avec y = f -1 (x) x = f(y) .On a alors : f
of -1 = id B et f -1 of = id A , c'est à dire : xB , : fof -1 (x)= id B (x) = x et yA , : f -1 of(y)= id A (y) = y . Ainsi : x [-1 ;1] , sin[arcsin(x)] = x et cos[arccos(x)] = x y [- 2 2 ] , arcsin[sin(y)] = y et y [0 ;] , arccos[cos(y)] = y et x , tan[arctan(x)] = x y ]- 2 2 [ , arctan[tan(y)] = y .2) On a aussi : x[-1 ;1] , arcsin(-x) = -arcsin(x) et x
, arctan(-x) = -arctan(x) ; les fonctions arcsin et arctan sont donc impaires.( car sin et tan sont impaires) preuve : y = arcsin(-x) -x = sin(y) x = -sin(y) x = sin(-y) -y = arcsin(x) y = -arcsin(x) y = cos(x) y = arctan(x) y = tan(x) y = arccos(x) 33 Dérivées
On a démontré le théorème de dérivation d'une fonction réciproque d'une application bijective :
Si f est une fonction bijective et continue sur un intervalle ouvert contenant y 0 et si f est dérivable en y 0 et si f '(y 0 ) 0 , alors la bijection réciproque f -1 est dérivable en x 0 = f(y 0 ) et on a (f -1 )'(x 0 )('f1 0 y.En posant y = f
-1 (x) = arcsin(x) et x = f(y) = sin(y) on obtient : (f -1 )'(x) = [arcsin(x)]' = x- 1 1 * (x))cos(arcsin1 cosy1 (siny)'1 )y('f1 2 , x ]-1 ;1[ .(* cf. exercice 3a)Exercices : démontrer que : [arccos(x)]' =
x- 1 1- 2 x ]-1 ;1[ et [arctan(x)]' = 2 x 1 1 , x . remarque : la fonction arcsin n'est pas dérivable en x = -1 et en x = 1 ; calculons f d (1) et f ' g (-1) : f d (1) =01 x- 1 1 lim
21xet f g (-1) =
01 x- 1 1 lim
21xinterprétation géométrique : les tangentes au graphique de la fonction arcsin en 1 x et en 1 x sont verticales : 4
4 Exercices
1) Démontrer : x [-1 ;1] , arcsin(x) + arccos(x) =
22) Calculer le domaine de définition des fonctions f
i définies par : a) y = f 1 (x) = arcsin3 x21 x
b) y = f 2 (x) =1xarctanx
2 c) y = f 3 (x) = arccos 2 x1x23) Démontrer :
a) x [-1 ;1] , cos[arcsin(x)] = x 1 2 et sin[arccos(x)] = x 1 2 b) x ]-1 ;1[ , tan[arcsin(x)] = x- 1 x 2 c) x [-1 ;1]-{0} , tan(arccos(x)] = x x- 1 2 d) x , sin[arctan(x)] = x 1 x 2 et cos[arctan(x)] = x 1 1 24) Calculer les dérivées des fonctions f
i définies par : a) y = f 1 (x) = arcsin (2x-3) b) y = f 2 (x) = arccos(x 2 c) y = f 3 (x) = arctan (3x 2 ) d) y = f 4 (x) = arctan x1x15) Calculer :
a) dx x11 2 b) dx xa1 22( poser t = ax ) c) dx x 1 1 2 d) dx x 1 x 22
( poser t = arccos(x) x = cos(t) ) e) dx x 1 x 2 ( poser t = arctan(x) x = tan(t) ) f) dx arcsin(x) g) dx arccos(x) h) dx arccos(2x) i) dx arctan(x) x j) dx x- 1 2 k) dx x16 25 1 2