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| 49 | text red,3.5,1.9,giant,y = |
49 | text red,3.5,1.9,giant,y = |
| 50 | text red,4.3,1.9,giant,x |
50 | text red,4.3,1.9,giant,x |
| 51 | text red,0.2,0.9,giant,g |
51 | text red,0.2,0.9,giant,g |
| 52 | } |
52 | } |
| 53 | Considérons une fonction \(f) définie sur l'ensemble de définition \(D_f) et dont l'ensemble des images est \(I_f).<br> |
53 | Considérons une fonction \(f) définie sur l'ensemble de définition \(D_f) et dont l'ensemble des images est \(I_f).<br> |
| 54 | Le mot |
54 | Le mot <strong>fonction</strong> impose que chaque élément de \(D_f) ait une image et une seule.<br> |
| 55 | Si <b>chaque élément de \(I_f) est l'image par \(f) <u>d'un seul</u> élément de \(D_f)</b>, |
55 | Si <b>chaque élément de \(I_f) est l'image par \(f) <u>d'un seul</u> élément de \(D_f)</b>, |
| 56 | autrement dit s'il a <u>un seul</u> antécédent par \(f) dans \(D_f), <br> |
56 | autrement dit s'il a <u>un seul</u> antécédent par \(f) dans \(D_f), <br> |
| 57 | alors on peut définir une fonction \(g) de \(I_f) dans \(D_f) qui à chaque élément de \(I_f) <b>associe son antécédent</b> par \(f).<br> |
57 | alors on peut définir une fonction \(g) de \(I_f) dans \(D_f) qui à chaque élément de \(I_f) <b>associe son antécédent</b> par \(f).<br> |
| 58 | On dit alors que \(g) est la <b>fonction réciproque</b> de \(f).<p> |
58 | On dit alors que \(g) est la <b>fonction réciproque</b> de \(f).<p> |
| 59 | Schématiquement : |
59 | Schématiquement : |
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| 71 | \right | |
71 | \right | |
| 72 | \begin{matrix}&\\&g(f(x)) = x\\&f(g(y)) = y\\&\end{matrix} |
72 | \begin{matrix}&\\&g(f(x)) = x\\&f(g(y)) = y\\&\end{matrix} |
| 73 | \) |
73 | \) |
| 74 | </div> |
74 | </div> |
| 75 | <p> |
75 | <p> |
| 76 | En passant de \(f) à \(g), on a en quelque sorte inversé les variables de départ et d'arrivée. |
76 | En passant de \(f) à \(g), on a en quelque sorte inversé les variables de départ et d'arrivée. |
| 77 | En conséquence, le graphique de \(g) est obtenu à partir de celui de \(f) en inversant les axes. |
77 | En conséquence, le graphique de \(g) est obtenu à partir de celui de \(f) en inversant les axes. |
| 78 | Et si le repère est orthonormé, la courbe de \(g) est obtenue par symétrie orthogonale de celle de \(f) |
78 | Et si le repère est orthonormé, la courbe de \(g) est obtenue par symétrie orthogonale de celle de \(f) |
| 79 | par rapport à la droite d'équation \(y=x). |
79 | par rapport à la droite d'équation \(y=x). |
| 80 | </p><p> |
80 | </p><p> |
| 81 | C'est ainsi que l'on peut définir et tracer la courbe de la fonction racine carrée à partir de celle de la fonction carré |
81 | C'est ainsi que l'on peut définir et tracer la courbe de la fonction racine carrée à partir de celle de la fonction carré |
| 82 | définie sur |
82 | définie sur \(\lbrack 0 ; +\infty \lbrack\), et plus généralement celle de la fonction racine \(n)<sup>ième</sup> à partir de |
| 83 | la fonction puissance \(n) définie sur |
83 | la fonction puissance \(n) définie sur \(\lbrack 0 ; +\infty \lbrack\). |
| 84 | </p> |
84 | </p> |
| 85 | <ul class="inline wims_nopuce"> |
85 | <ul class="inline wims_nopuce"> |
| 86 | <li>\draw{200,200}{\Gr1}</li><li> |
86 | <li>\draw{200,200}{\Gr1}</li><li> |
| 87 | <img alt="Courbes des fonctions puissances 2, 3 et 12 et de leurs fonctions réciproques" src="\filedir/racnx_xn.png"/> |
87 | <img alt="Courbes des fonctions puissances 2, 3 et 12 et de leurs fonctions réciproques" src="\filedir/racnx_xn.png"/> |
| 88 | </li></ul> |
88 | </li></ul> |
| 89 | <h3 class="l2w_content thm">Théorème</h3><div class="l2w_content thm"> |
89 | <h3 class="l2w_content thm">Théorème</h3><div class="l2w_content thm"> |
| 90 | <p> |
90 | <p> |
| 91 | Si une fonction \(f) est définie, continue et strictement croissante sur un intervalle I et si l'ensemble des images |
91 | Si une fonction \(f) est définie, continue et strictement croissante sur un intervalle I et si l'ensemble des images |
| 92 | est un intervalle J, alors \(f) admet une fonction réciproque \(g) de J dans I qui est strictement croissante sur J. |
92 | est un intervalle J, alors \(f) admet une fonction réciproque \(g) de J dans I qui est strictement croissante sur J. |
| 93 | </p></div> |
93 | </p></div> |
| 94 | <p>L'expression |
94 | <p>L'expression <strong>strictement croissante</strong> peut être remplacée par <strong>strictement décroissante</strong>.<br> |
| 95 | Une fonction est croissante si les images sont dans le même ordre que les antécédents |
95 | Une fonction est croissante si les images sont dans le même ordre que les antécédents |
| 96 | donc sa réciproque est alors aussi croissante. |
96 | donc sa réciproque est alors aussi croissante. |
| 97 | Elle est décroissante si les images sont dans l'ordre inverse des antécédents, dans ce cas sa réciproque est aussi décroissante. |
97 | Elle est décroissante si les images sont dans l'ordre inverse des antécédents, dans ce cas sa réciproque est aussi décroissante. |
| 98 | L'adverbe |
98 | L'adverbe <strong>strictement</strong> signifie que deux nombres distincts de l'ensemble de définition I n'ont pas la même image, |
| 99 | ce qui |
99 | ce qui garantit que la fonction admet une fonction réciproque. |
| 100 | </p><p> |
100 | </p><p> |
| 101 | Le mot |
101 | Le mot <strong>continue</strong> signifie précisément que l'image de tout intervalle inclus dans I |
| 102 | est un intervalle, autrement dit, il n'y a pas de "trous" dans l'ensemble des images. |
102 | est un intervalle, autrement dit, il n'y a pas de "trous" dans l'ensemble des images. |
| 103 | Toutes les fonctions linéaires, affines, trinômes et plus généralement les polynômes sont des fonctions continues |
103 | Toutes les fonctions linéaires, affines, trinômes et plus généralement les polynômes sont des fonctions continues |
| 104 | sur chaque intervalle de \( |
104 | sur chaque intervalle de \(\,\RR). Il en est de même de chaque fonction racine |
| 105 | \(n)<sup>ième</sup>.</p> |
105 | \(n)<sup>ième</sup>.</p> |
| 106 | La fonction inverse est définie, continue et strictement décroissante sur |
106 | La fonction inverse est définie, continue et strictement décroissante sur |
| - | 107 | \(\rbrack 0;+\infty\lbrack\) et l'ensemble des images est |
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| 107 |
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108 | \(\rbrack 0 ; +\infty \lbrack\), elle admet donc une fonction réciproque définie de |
| - | 109 | \(\rbrack 0 ; +\infty\lbrack\) |
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| - | 110 | dans \(\rbrack 0 ; +\infty \lbrack\) ; |
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| 108 | c'est la fonction inverse elle-même ! Or pour \(x \ne 0), \(\frac{1}{x} = x^{- |
111 | c'est la fonction inverse elle-même ! Or pour \(x \ne 0), \(\frac{1}{x} = x^{-1}) ; |
| - | 112 | on voit que l'on peut enrichir l'ensemble des |
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| 109 | puissances rationnelles avec des exposants négatifs à condition de réduire l'ensemble de définition |
113 | puissances rationnelles avec des exposants négatifs à condition de réduire l'ensemble de définition |
| - | 114 | à \(\rbrack 0 ; +\infty \lbrack\).</p> |
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| 110 | Remarquons aussi que la fonction réciproque de \(x \mapsto x^{3/2}) est \(y \mapsto y^{2/3}) |
115 | Remarquons aussi que la fonction réciproque de \(x \mapsto x^{3/2}) est \(y \mapsto y^{2/3}) |
| - | 116 | car \((x^{3/2})^{2/3} = x) et de façon plus générale, pour deux entiers \(n) et \(d) non nuls, |
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| 111 |
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117 | la fonction réciproque de \(x \mapsto x^{n/d}) est \(y \mapsto y^{d/n}). |