Montrer que chaque fonction ci-dessous est bijective, et
donner sa réciproque.
- \(f:[0,1]\to [-3,-2]\), \(f(x)=x-3\).
- \(g:[0,1]\to [0,1]\), \(g(x)=x^2\).
- \(h:[-1,0]\to [0,1]\), \(h(x)=x^2\).
Ensuite, esquisser le graphe de chacune de ces fonctions, ainsi que de leurs
réciproques.
Rappelons
qu'une fonction est
bijective si elle est à la fois injective et
bijective. Voir
ici pour le cas
des fonctions réelles.
Dans cet exercice, il s'agit d'entraîner les définitions, et de les mettre à
l'oeuvre dans des cas simples concrets.
Quelques points qu'il faut bien maîtriser:
Pour montrer qu'une fonction \(f:A\to B\) est injective,
il faut montrer que si \(x,x'\in A\) sont tels que
\(f(x)=f(x')\), alors ceci entraîne que \(x=x'\).
Pour montrer qu'une fonction \(f:A\to B\) est surjective,
il faut montrer que pour tout \(y\in B\), il existe au moins un \(x\in A\) tel
que \(f(x)=y\).
La réciproque d'une fonction bijective \(f:A\to B\), c'est
l'unique fonction \(f^{-1}:B\to A\) telle que \(y=f(x)\) si et seulement si
\(x=f^{-1}(y)\).
Si \(f^{-1}\) est la réciproque de \(f\), alors le graphe de \(f^{-1}\) s'obtient
en réfléchissant celui de \(f\) à travers la diagonale (c'est-à-dire la droite
d'équation \(y=x\)).
Remarque:
Cet exercice fait usage de la fonction ''racine carrée'', qui ne sera construite
que plus tard dans le cours.