15.3  Nog eens de inverse functie >
Wanneer heb je een functie?
1
a

Bij een functie ligt er op elke verticale lijn hooguit één punt van de grafiek.

b

Het deel boven de lijn y = 1 met formule: y = 1 + x + 2 en het deel onder de lijn y = 1 met formule: y = 1 x + 2 en

c

Een ander snijpunt is het spiegelbeeld van ( 1,2 ) in de lijn y = x , dus ( 2, 1 ) .
De andere twee snijpunten moeten op de lijn y = x liggen (anders heb je er twee meer).
x 2 2 x 1 = x x = 3 ± 9 + 4 2 = 1 1 2 ± 1 2 13 , dus de andere snijpunten zijn ( 1 1 2 ± 1 2 13 ,1 1 2 ± 1 2 13 ) .

2
a

Omdat er bij minstens één waarde van y meer dan één waarde van x is met f ( x ) = y , bijvoorbeeld f ( 1 ) = f ( 1 ) .
(Er geldt f ( x ) = f ( x ) voor alle x .)

b

y = 1 x 1

3
a

Met de x -as: sin 2 ( t ) + sin ( t ) = 0 sin ( t ) = 0  of  sin ( t ) = 1 , dus t = 0, ± π , 1 2 π , dus de snijpunten met de x -as zijn: ( ± 1,0 ) en ( 0,0 ) .
Met de y -as: cos ( t ) = 0 t = ± 1 2 π , dus de snijpunten met de y -as zijn: ( 0,0 ) en ( 0,2 ) .

b

x ( t ) = 0 t = 0  of  t = ± π ;
y ( t ) = 2 sin ( t ) cos ( t ) + cos ( t ) , dus y ( t ) = 0 cos ( t ) = 0  of  sin ( t ) = 1 2 , dus y ( t ) = 0 t = ± 1 2 π ,  t = 1 6 π of  t = 5 6 π .
De raaklijn is horizontaal als y ( t ) = 0  en  x ( t ) 0 , dus in de punten ( 0,0 ) , ( 0,2 ) en in ( ± 1 2 3 , 1 4 ) .
De raaklijn is verticaal als x ( t ) = 0  en  y ( t ) 0 , dus in de punten ( ± 1,0 ) .

c

x ( π t ) = x ( t ) en y ( π t ) = y ( t ) .
De baan is symmetrisch in de y -as.

d

sin 2 ( t ) + sin ( t ) = cos 2 ( t ) 2 sin 2 ( t ) + sin ( t ) 1 = 0 sin ( t ) = 1 2 of sin ( t ) = 1 .
De snijpunten zijn ( ± 1 2 3 , 3 4 ) en ( 0,0 ) .

e

Invullen in het linkerlid levert: ( cos 2 ( t ) + sin 2 ( t ) + sin ( t ) 1 ) 2 + cos 2 ( t ) = ( 1 + sin ( t ) 1 ) 2 + cos 2 ( t ) = sin 2 ( t ) + cos 2 ( t ) = 1 , klopt dus.

4
a

( x 2 + y 1 ) 2 + x 2 = 1 y = 1 x 2 ± 1 x 2 .

b

De grafiek is een halve cirkel met middelpunt O en straal 1 , dus de oppervlakte onder de grafiek is 1 2 π .

c

De oppervlakte is: 1 1 ( 1 x 2 + 1 x 2 ) d x + 1 1 ( 1 x 2 1 x 2 ) d x = 2 1 1 1 x 2 d x = π .

Symmetrie en de inverse functie
5
a

y = 0 en y = 1 ; lim x f ( x ) = 1 ; lim x f ( x ) = 0

b

Dat is het punt ( 0, 1 2 ) .
Je moet dan bewijzen: f ( x ) + f ( x ) = 1 .
f ( x ) + f ( x ) = e x e x + 1 + e x e x + 1 = e x e x + 1 + e x e x + 1 e x e x = e x e x + 1 + 1 e x + 1 = 1

c

Dat is de inverse.
f is de ketting: E Plus 1 OMG Tegen Plus 1 , waarbij E de functie x e x is.
Dus f inv is de ketting Min 1 Tegen OMG Min 1 ln .
Dus f inv ( x ) = ln ( x 1 x ) .
Of:
Voor de inverse geldt:
x = e y e y + 1 x ( e y + 1 ) = e y e y ( 1 x ) = x e y = x 1 x

6

Dan moet de functie zijn eigen inverse zijn.
Dit kan bijvoorbeeld door te bewijzen: x = 1 1 x 1 + x 1 + 1 x 1 + x .
1 1 x 1 + x 1 + 1 x 1 + x = 1 1 x 1 + x 1 + 1 x 1 + x 1 + x 1 + x = 1 + x 1 + x 1 + x + 1 x = x
of spiegelen in de lijn y = x geeft (verwisselen x en y in de formule): x = 1 y 1 + y x ( 1 + y ) = 1 y x + x y = 1 y y ( x + 1 ) = 1 x y = 1 x 1 + x en dat is de oorspronkelijke functie zelf.

7

g ( f ( x ) ) = 1 + 2 e f ( x ) 2 e f ( x ) = 1 + 2 2 x 1 x + 2 2 2 x 1 x + 2 x + 2 x + 2 = x + 2 + 4 x 2 2 x + 4 ( 2 x 1 ) = 5 x 5 = x
of spiegelen in de lijn y = x geeft x = ln ( 2 y 1 y + 2 ) e x = 2 y 1 y + 2 e x ( y + 2 ) = 2 y 1 2 e x + 1 = y ( 2 e x ) y = 1 + 2 e x 2 e x = g ( x )

8
a

Er zijn getallen die meer dan één origineel hebben, bijvoorbeeld het getal 2 heeft twee originelen: 0 en 2 .

b

Daar geldt: f ( x ) = 1 x 1 + 1 .
De functie is daar dus de ketting x Min  1 Omg Plus  1 f ( x ) .
De ketting omgekeerden van achter naar voor doorlopen is hetzelfde.
Of:
f ( f ( x ) ) = 1 1 x 1 + 1 1 + 1 = x 1 + 1 = x .

c

Symmetrie in de lijn y = x .

d

f ( 1 + x ) = f ( 1 x ) = 1 | x | + 1

e

Het spiegelbeeld van de lijn y = x in de lijn x = 1 , dus de lijn y + x = 2 .

f

Als x < 1 , dan is f ( x ) = 1 x 1 + 1 , dus x Min 1 Omg Tegen PLUS 1 ;
dus: f 1 : x Min 1 Tegen Omg Plus 1 , dus f 1 ( x ) = 1 x 1 + 1 ( = - 1 + x 1 x 1 = x 2 x 1 ) .
Of anders:
Het origineel van een getal a vind je als volgt.
Je moet het origineel van de rechter tak (dat is f ( a ) ) spiegelen in de lijn x = 1 , dat is dus 2 f ( a ) = 2 ( 1 a 1 + 1 ) = 1 1 a 1 = a 2 a 1 dus f 1 ( x ) = x 2 x 1 .