Module
Fonctions continues strictement monotones
- Domaine
- Analyse
Bijection de \(I\) sur l’image de \(f\)
Définition Bijection d’un intervalle sur son image
Soit \(f\in \mathcal{F}(I,\mathbb{R})\).
On dit que \(f\) est une bijection de \(I\) sur \(f(I)\) si tout élément de \(f(I)\) admet un et un seul antécédent par \(f\) dans \(I\).
Autrement dit, \(f\) est bijective de \(I\) sur \(f(I)\) si, pour tout \(y\) de \(f(I)\), l’équation \(f(x)=y\) possède une seule solution dans \(I\).
Exemple résolu Bijections et non-bijection sur les réels réservé aux comptes
Définition Fonction réciproque d’une bijection
Soit \(f\) une bijection de \(I\) sur \(f(I)\).
Alors tout \(y\) de \(f(I)\) admet un antécédent unique \(x\) de \(I\).
Par définition, la bijection réciproque \(f^{-1}\) associe à \(y\) son unique antécédent \(x\).
Exemple résolu Bijection réciproque de la fonction carrée sur les positifs réservé aux comptes
Fonction continue strictement monotone
Théorème Bijection d’une fonction continue strictement monotone
Théorème admis.
Si \(f\) est une fonction continue et strictement monotone sur un intervalle \(I\), alors \(f\) réalise une bijection de \(I\) sur \(f(I)\).
De plus, sa fonction réciproque \(f^{-1}\) est une bijection continue, strictement monotone de \(f(I)\) sur \(I\), et de même monotonie que \(f\).
Exemple résolu Logarithme népérien réciproque de l’exponentielle réservé aux comptes
Exemple résolu Bijection de la fonction cosinus réservé aux comptes
Exemple résolu Bijection d’une fonction puissance réservé aux comptes
Exemple résolu Algorithme d’approximation d’une solution réservé aux comptes
Exemple résolu Approximation d’une solution de \(x=\cos x\) réservé aux comptes
Remarques Remarques
Remarque Existence et unicité d’un antécédent
Soit \(f\) une bijection de \(I\) sur \(f(I)\). On a :
Remarque Caractérisation de la fonction réciproque
Remarque Injectivité d’une bijection
Remarque Compositions avec la fonction réciproque
Remarque Symétrie des représentations graphiques
Dans un repère orthonormal, les représentations graphiques de \(f\) et \(f^{-1}\) sont symétriques par rapport à la droite d’équation \(y=x\), première bissectrice du repère.