反函数的定义:
一般地,设函数y=f(x)(x∈A)的
值域是C,若找得到一个函数g(y)在每一处g(y)都等于x,这样的函数x=
g(y)(y∈C)叫做函数y=f(x)(x∈A)的反函数,记为x=f ^-1(y)
但是一般习惯上,是用x为
自变量,y是因变量。x=f ^-1(y)的写法与习惯相反,所以一般就改写为y=f ^-1(x)的形式。
在同一个
坐标系内,y=f(x)和y=f ^-1(x)图像关于y=x对称,
在同一个坐标系内y=f(x)和x=f ^-1(y)的图像相同。
在这里,写反函数是为了求函数的导数,所以y=f(x)和x=f ^-1(y)的图像相同才可以利用反函数来求原来函数的导数。
因为y=f(x)和x=f ^-1(y)的图像相同,所以在y=f(x)和x=f ^-1(y)同一点(x0,y0)处的
切线是同一条直线。而在该点y=f(x)的导数是dy/dx,几何意义上是切线和x轴正半轴夹角的
正切。
而在该点x=f ^-1(y)的导数是dx/dy,几何意义上是切线和y轴正半轴夹角的正切。
而这条切线和x轴正半轴夹角加上和y轴正半轴夹角当然就等于90°
所以“切线和x轴正半轴夹角的正切”乘以“切线和y轴正半轴夹角的正切”就等于1
这就是所谓反函数的导数等于原来
函数导数的倒数的几何解释。
所以必须写成x=f ^-1(y),才满足反函数的导数等于原来函数导数的倒数的计算结果。
如果写成y=f ^-1(x)的形式,那么和y=f ^-1(x)的导数和原来函数y=f(x)的导数之间,一般就没啥关系了。