ベストアンサー 一方向性関数のつくり方 2008/07/12 03:00 一方向性関数で、かつ単調増加な関数をつくることは可能でしょうか? y=f(x) から 逆関数 f^-1(x) を求めることが難しく、 かつ x < y ならば f(x) < f(y) ということです。 みんなの回答 (1) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー NNori ベストアンサー率22% (377/1669) 2008/07/12 08:45 回答No.1 単調増加ならば、逆関数は簡単に求まります。 xの最小値xminと最大値xmax を設定し、その中間の値をxtry とします。 y>f(xtry) ならば、x は xtryよりも大きいはずなので、xはxtry とxmaxの間にあるはずです。 こうして中間、中間でトライしていけばあっという間にxはわかってしまいます。 質問者 お礼 2008/07/12 12:40 ご回答ありがとうございます。確かに、ご説明のとおりですね。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育数学・算数 関連するQ&A 関数についての質問 よろしくお願いします。 以下の2問についての解答はあっていますか? もし間違えていたら解説していただけませんか? (1) 関数f(x)=1/x^2は定義域を区間[1,2)に制限した時、 単調増加であり、値域は(1/4,1] (2) 関数y=2x-1は1対1であり、逆関数はx=y/2+1/2 この逆関数はxを独立変数、yを従属変数とすればy=x/2+1/2 単調増加関数とは何か? よく問題をやっているときに「単調増加関数」とか、「増加関数」なるものが出てきて、それが問題の解法に重要に絡んでいる事があるのですが、一体「単調増加関数」とか、「増加関数」や「減少関数」というのは、どういう意味なのでしょうか? 予想では、関数f(x)の微分値f'(x)が0より大きければ増加関数なのだと思いますが、自信もないしそれだけでは単調増加関数の説明ができません。 陰関数のグラフ 既出の問題で、陰関数が単調増加になることは、微分でない方法でできることを 回答してもらい、分かったのですが、実際にグラフにしたらどうなるのかを微分し て、増減を調べようと思いましたが、増減の仕方が導関数から求められないでいます。 よろしくお願いします。 x>0のとき、(2y-1)e^(2xy)+1=0のグラフの増減を求めよ。 (2y-1)e^(2xy)+1=0 を微分すると、 y'=-y(y-1)/(xy-x+1)=(e^(xy)-x)/y f(x)=e^(xy)-xとおく。 yを固定して,f'(x)=ye^(xy)-1 (1)y>0のとき、f'(x)>0 となり、単調増加。 このときのxの範囲をもとめようとするとxはx>0となり、 ここら辺からよくわからなくなりました。 それで、grapesでグラフを書かせてみて、ますます よく分からなくなり、(2)y=0のとき、(3)y<0のときの場合 を考えられなくなりました。 よろしくお願いします。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 導関数の応用について 関数f(x)=x^3-9x^2+23x-15に対して以下の設問に答えなさい。 (1) 関数が単調増加するxの範囲を求めなさい。x<[ ] 、[ ]<x (2) 関数が単調減少するxの範囲を求めなさい。[ ]<x<[ ] という問題です。 関数の導関数を求めると f'(x)=3x^2-18x+23となり、f'(x)=0の解は、x=3±2√3/3となったのですが、その先が分かりません。教えてください。よろしくお願いします。 関数 関数f(x)=x^3-3ax^2+3bx-2 が区間 0≦x≦1 で常に増加するとき、点(a,b)の存在する範囲を求めよ。 単調増加になればいいのだな、と考え微分をして f(x)=3x^2-6ax+3b とそこまでやったのですが、進まず… どうかよろしくお願いします。 関数の増減 「常にf'(a)>0である区間では、f(x)は単調に増加する」の逆が成り立たないのはどうしてですか?わかりやすく教えてください。 単調増加関数と単調減少関数の交点 『単調減少する関数 y=f(x) (ただしf(0)=1) と y=x という二つの関数があるときに、 f(x)=x がただひとつの解を持つことを証明せよ』 という問題なのですが...。自分には、一つの解を持つことが当たり前に見えます。 だからといって、 【証明】 自明。何を証明しろというのだ! (証明終) という答えでは流石にマズイですよね。 そこで何か書こうということで下の証明を書いてみたのですが... 【証明】 g(x)=f(x)-x とすると、 g'(x)=f'(x)-1 題意より、y=f(x) は単調減少をする関数なので f'(x)<0 よって、g'(x)<0 となり、g(x) は単調減少をする関数。 また、g(0)=f(0)-0 =1 ∴ g(x)=0 となる x がただ一つ存在する。 ⇔ f(x)=x となる x がただ一つ存在する。 (証明終) ...これは正しい証明になっているのでしょうか?? いまいち自信がありません。よろしくお願いしますm(_ _)m 微分積分についての質問です 下の2問についての正誤をお願いします。 もし間違っているなら解説をお願いいたします。 (1) 対数関数x=log(2)yの逆関数である指数関数y=2^xの定義域は(0,∞)であり、値域は(-∞,∞)であり、狭義単調減少である (2) 指数関数y=10^xの逆関数である関数y=log(10)xの定義域は(0,∞)であり、狭義単調増加である。またその値域は(-∞,∞)になる この逆関数の求め方は間違っていますか? 「y=sinhx={e^x-e^(-x)}/2の逆関数を求めよ」 という問題が分かりません. 与式を変形して2y=e^x-e^(-x) e^2x-2ye^x-1=0 e^x>0を考慮して,解の公式よりe^x=y+√(1+y^2) 両辺の対数をとって(表現が間違っているかもしれません) x=log{y+√(1+y^2)} yを変数xについての関数とするために入れ替えて y=log|x+√(1+x^2)| (与式の値域より右辺の真数>0となるよう,絶対値記号を用いています.) とすれば解答と一致します. ですが,次の方法で解こうとすると答えが変わってしまいます. y=f(x)=sinhx={e^x-e^(-x)}/2 f'(x)={e^x+e^(-x)}/2>0より,f(x)は増加関数 逆関数をy=f^{-1}(x)とおきます. 逆関数の導関数[f^{-1}(x)]'=2/{e^x+e^(-x)}=2e^x/(e^2x+1)=2(e^x)'/(e^2x+1) この導関数を積分してf^{-1}(x)=2tan^{-1}(e^x)+C 関数y=f(x)は(0,0)を通るから,逆関数も(0,0)を通る.このことからC=-π/2を得る. よってf^{-1}(x)=2tan^{-1}(e^x)-π/2 ですが,これは先ほどの解答とは異なる気がします. 後半の解法はどこが間違えているのですか? 関数f(x)= 1/x (x∈(0,∞)) 関数f(x)= 1/x (x∈(0,∞))は単調減少であるから、その逆数は単調増加である。 ○×問題で正解は×なんですが、回答は単調減少ということでしょうか? わかる方、解説お願いします。 y=f(x)が3次関数の合成関数のグラフの書き方 y=f(x)が3次関数の合成関数のグラフの書き方がよくわかりません。 f(x)=x~3-3xのグラフを書いたら、原点を通る原点対称なグラフになり、極大値が2(x=-1)、極小値が-2(x=1)のグラフになりますが、 これを元に、 「y = f(f(x)) = {f(x)}~3 - 3f(x)の グラフの概形を描け」 と言う問題なのですが、 訳分からず、解答解説を見ると、 『y = f(f(x))のグラフを、「x≦-2、 -2≦x≦-1、 -1≦x≦1、 1≦x≦2、 2≦x」 の5つの区間に分けて描くと、 「-2≦x≦-1、 -1≦x≦1、 1≦x≦2」の各区間では、f(x)は「-2から2まで」or「2から-2まで」を単調に変化する。 、「x≦-2、2≦x」の区間では、明らかに単調増加する。 よって、y = f(f(x))のグラフは下図のようになる。』 と説明してあります。グラフはf(x)=x~3-3xのグラフx方向に縮小したようなグラフになっています。 <質問(1)> この説明でグラフを描けと言われても、訳分からず...どうやってy = f(f(x))のグラフが極値を8個持ってて、y=0を満たすxが9個あって…みたいなことがわかるのでしょうか? <質問(2)> y = f(f(f(x)))=0を満たす実数xの数を求めよ。 と言う問題もあって、 「-2から2まで」or「2から-2まで」を単調に変化する部分を「斜面」と呼ぶことにすると、 y=f(x)のグラフは3個の斜面からなり、 y = f(f(x))のグラフは9個の斜面からなる。 そのy = f(f(x))の9個の斜面一つ一つの斜面が、y = f(f(f(x)))のグラフでは3斜面ずつ増える。 よって、9×3=27個。 と解答解説にありますが、斜面の数が×3されていくっぽいのはよくわかりますが、証明とか要らないのでしょうか? 3次関数で単調増加な場合 3次関数で狭義の意味で単調増加な場合、 例えばy=x^3-8 で、y=0とすると、(x-2)(x^2+2x+4)=0だから、虚数解が現れますが、x=-1±i√3 はグラフ上ではどこに表現されているのでしょうか。 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 三角関数のグラフ -π/2<θ≦π/2の範囲で、関数y=tanθは単調に増加する。関数y=sinθおよびy=cosθは0≦θ<2πの範囲でどのように増加・減少するか 教えて下さい!!! 逆関数の導関数 dy/dx=1/dx/dy ↑より、y=f(x)の逆関数x=g(y)の微分可能性については、逆関数を具体的に求めなくても判定できる。 すなわち x0⇔f(x0) (→がf,←がg) (適した記号が見つからなかったので、同値記号で勘弁してください。) 「f'(x0)≠0ならばfの逆関数gはf(x0)で微分可能で g'(f(x0))=1/f'(x0) であることを示してる。」 と書いてあったのですが、よくわかりません。 なぜ、そのようなことがいえるのでしょうか? 全体的にわかりません、解説よろしくお願いします。 増加関数について 広義単調増加関数、狭義単調増加関数、単調増加関数、増加関数 それぞれ何が違うのでしょうか? 関数 関数 y=f(x)とx=f(y)は関数として、等しいというのは合っていますか? また、(1)f(x)=e^x/(e^x+1)のときy=f(x)の逆関数y=g(x)を求めよ。 (2)(1)のf(x)、g(x)に対し、 (A)∫(a~b)f(x)dx+∫(f(a)~f(b))g(x)dx=bf(b)-af(a)をしめせ。 (解答) f(x)の値域は、0<y<1{(e^x)+1}y=e^x (1-y)e^x=y⇔x=log(y/1-y) xとyを入れ替えて、g(x)=log(x/1-x) (2)I=∫(f(a)~f(b))g(x)dxとする。 f(x)はg(x)の逆関数だから、y=g(x)より、x=f(y) dx=f‘(y)dy また、g(f(a))=a,g(f(b))=bとあるのですが、 これらは、y=g(x)とx=f(y)を合成したものだ、としても、本質的には、問題ないですよね 逆関数の微分 (数III) (x^3)'=3x^2 dy/dx=1 dx/dyを用いてy=x^3の逆関数y=f(x)の導関数を求めよ。 dx/dyを使わなくていいなら・・・ x=y^(1/3)として x'=1/3x^(2/3) という風にすぐもとまるのですが・・・。 模範解答は y=f(x)についてはx=y^3であり、・・・(1) y=x^(1/3) df(x)/dx =1/(dx/dy)・・・(2) =1/3y^2 = 1/3x^(2/3)・・・ (3) 疑問点があるところに○で番号を振りました。 (1)について、 逆関数とはy=~ という関数x=~という風に書き換えてからx,yを入れ替えるものですよね? (2)f(x)はy=x^3の逆関数なんですよね? ってことはf(x)の逆関数は1/f(x)でありf(x)ってのはyの逆数であるから1/yがf(x)? なんか混乱してしまいました・・・(すみません汗 (3)y=x^(1/3) を代入したのでしょうか・・・?これってy=x^3の逆関数ですよね・・・? 模範解答の作業中にいつのまに逆関数y=x^(1/3)を求めたのでしょうか・・・? 回答よろしくおねがいします! 逆ハッシュ関数(逆一方向関数)? ハッシュ関数では、原文xからハッシュyを求める事 y=f(x) は容易ですが、その逆関数、yからxを求める事 x=f'(y) が困難と言われています。 逆に、原文xからyを求めることは困難だが、yからxを求める事が容易である関数というのはありませんか? 秘密鍵kを使用し、y=f(x,k) で変換(kを知らなければ困難)、x=f'(y) で逆変換(kを知らずとも復号可能)ということになると思いますが…。 数学:逆関数について。 (1)y=x/2-1/x(x>0)の逆関数を求めよ。 x^2-2yx-2=0 (x>0) ここからなんで、x=y+√y^2+2になったのかわかりません。 解説お願いします。 (2)関数f(x)=bx+1/x+aが、その逆関数f(x)^-1と一致するための条件を求めよ。 どうやって解けばいいのでしょうか? 多項式 f(x)=x^3-+x^2-1とする。 多項式f(x)がただ1つの実根αをを持つことを示す。 →f'(x)を求めて、グラフを書いて単調増加関数を示そうとしたのですが、 この関数が単調増加関数ではない気がしてきました。 実根αは有理数でないことを示す。 →αを有理数とおいて背理法を用いればいいのでしょうか? 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 人文・社会科学 語学 自然科学 数学・算数 応用科学(農工医) 学校 受験・進学 留学 その他(学問・教育) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
お礼
ご回答ありがとうございます。確かに、ご説明のとおりですね。