1.8

Обратная функция. Функции, заданные параметрически

[26/100%]
Показать
LaTeX
Задача 759

Найти обратную функцию дробно-линейной функции

y=ax+bcx+d(adbc0). y=\frac{ax+b}{cx+d} \quad (ad-bc \neq 0).

В каком случае обратная функция совпадает с данной?

?
Задача 760

Найти обратную функцию x=x(y)x=x(y), если

y=x+[x]. y=x+\left[x\right].
?
Задача 761

Показать, что существует единственная непрерывная функция y=y(x)y=y(x) (<x<+)(-\infty <x<+\infty ), удовлетворяющая уравнению Кеплера

yεsiny=x(0ε<1). y-\varepsilon \sin y=x \quad (0 \leqslant \varepsilon <1).
?
Задача 762

Показать, что уравнение ctgx=kx\ctg x=kx для каждого вещественного kk (<k<+)(-\infty <k<+\infty ) имеет в интервале 0<x<π0<x<\pi единственный непрерывный корень x=x(k)x=x(k).

?
Задача 763

Может ли немонотонная функция y=f(x)y=f(x) (<x<+)(-\infty <x<+\infty ) иметь однозначную обратную функцию? Рассмотреть пример:

y={x,если x рационально;x,если x иррационально. y=\begin{cases} x, & \text{если } x \text{ рационально}; \\ -x, & \text{если } x \text{ иррационально}. \end{cases}
?
Задача 764

В каком случае функция y=f(x)y=f(x) и обратная функция x=f1(y)x=f^{-1}(y) представляют одну и ту же функцию?

?
Задача 765

Показать, что обратная функция разрывной функции y=(1+x2)signxy=(1+x^{2})\operatorname {sign} x есть функция непрерывная.

?
Задача 766

Доказать, что если функция f(x)f(x) определена и строго монотонна на сегменте [a,b][a,b] и

limnf(xn)=f(a)(axnb), \lim _{n \to \infty } f(x_{n})=f(a) \quad (a \leqslant x_{n} \leqslant b),

то

limnxn=a. \lim _{n \to \infty } x_{n}=a.
?
Задача 767

Определить однозначные непрерывные ветви обратной функции для функции y=x2y=x^{2}.

?
Задача 768

Определить однозначные непрерывные ветви обратной функции для функции y=2xx2y=2x-x^{2}.

?
Задача 769

Определить однозначные непрерывные ветви обратной функции для функции y=2x1+x2y=\dfrac {2x}{1+x^{2}}.

?
Задача 770

Определить однозначные непрерывные ветви обратной функции для функции y=sinxy=\sin x.

?
Задача 771

Определить однозначные непрерывные ветви обратной функции для функции y=cosxy=\cos x.

?
Задача 772

Определить однозначные непрерывные ветви обратной функции для функции y=tgxy=\tg x.

?
Задача 773

Показать, что множество значений непрерывной функции y=1+sinxy=1+\sin x, соответствующих интервалу (0<x<2π)(0<x<2\pi ), есть сегмент.

?
Задача 774

Доказать равенство

arcsinx+arccosx=π2. \arcsin x+\arccos x=\frac{\pi }{2}.
?
Задача 775

Доказать равенство

arctgx+arctg1x=π2signx(x0). \arctg x+\arctg \frac{1}{x}=\frac{\pi }{2}\operatorname {sign} x \quad (x \neq 0).
?
Задача 776

Доказать теорему сложения арктангенсов:

arctgx+arctgy=arctgx+y1xy+επ, \arctg x+\arctg y=\arctg \frac{x+y}{1-xy}+\varepsilon \pi ,

где ε=ε(x,y)\varepsilon =\varepsilon (x,y) — функция, принимающая одно из трех значений: 00, 11, 1-1.

Для каких значений yy при данном значении xx возможен разрыв функции ε\varepsilon? Построить на плоскости OxyOxy соответствующие области непрерывности функции ε\varepsilon и определить значение этой функции в полученных областях.

?
Задача 777

Доказать теорему сложения арксинусов:

arcsinx+arcsiny=(1)εarcsin(x1y2+y1x2)+επ(x1,y1), \arcsin x+\arcsin y=(-1)^{\varepsilon }\arcsin \left(x\sqrt{1-y^{2}}+y\sqrt{1-x^{2}}\right)+\varepsilon \pi \quad (\left|x\right| \leqslant 1, \left|y\right| \leqslant 1),

где

ε={0,если xy0 или x2+y21;signx,если xy>0 и x2+y2>1. \varepsilon =\begin{cases} 0, & \text{если } xy \leqslant 0 \text{ или } x^{2}+y^{2} \leqslant 1; \\ \operatorname {sign} x, & \text{если } xy>0 \text{ и } x^{2}+y^{2}>1. \end{cases}
?
Задача 778

Доказать теорему сложения арккосинусов:

arccosx+arccosy=(1)εarccos(xy1x21y2)+2πε(x1,y1), \arccos x+\arccos y=(-1)^{\varepsilon }\arccos \left(xy-\sqrt{1-x^{2}}\sqrt{1-y^{2}}\right)+2\pi \varepsilon \quad (\left|x\right| \leqslant 1, \left|y\right| \leqslant 1),

где

ε={0,если x+y0;1,если x+y<0. \varepsilon =\begin{cases} 0, & \text{если } x+y \geqslant 0; \\ 1, & \text{если } x+y<0. \end{cases}
?
Задача 779

Построить графики функций:

?
(а)

y=arcsinxarcsin1x2y=\arcsin x-\arcsin \sqrt{1-x^{2}};

(б)

y=arcsin(2x1x2)2arcsinxy=\arcsin \left(2x\sqrt{1-x^{2}}\right)-2\arcsin x.

Задача 780

Найти функцию y=y(x)y=y(x), заданную уравнениями:

x=arctgt,y=arcctgt(<t<+). x=\arctg t, \quad y=\arcctg t \quad (-\infty <t<+\infty ).

В какой области определена эта функция?

?
Задача 781

Пусть x=chtx=\ch t, y=shty=\sh t (<t<+)(-\infty <t<+\infty ).

В каких областях изменения параметра tt переменную yy можно рассматривать как однозначную функцию от переменной xx? Найти выражения yy для различных областей.

?
Задача 782

Каковы необходимые и достаточные условия того, чтобы система уравнений x=φ(t)x=\varphi (t), y=ψ(t)y=\psi (t) (α<t<β)(\alpha <t<\beta ) определяла бы yy как однозначную функцию от xx?

Рассмотреть пример: x=sin2tx=\sin^{2}t, y=cos2ty=\cos^{2}t.

?
Задача 783

При каких условиях две системы уравнений

x=φ(t),y=ψ(t)(a<t<b) x=\varphi (t), \quad y=\psi (t) \quad (a<t<b)

и

x=φ(χ(τ)),y=ψ(χ(τ))(α<τ<β) x=\varphi (\chi (\tau )), \quad y=\psi (\chi (\tau )) \quad (\alpha <\tau <\beta )

определяют одну и ту же функцию y=y(x)y=y(x)?

?
Задача 784

Пусть функции φ(x)\varphi (x) и ψ(x)\psi (x) определены и непрерывны на интервале (a,b)(a,b) и A=infa<x<bφ(x)A=\inf \limits_{a<x<b}\varphi (x), B=supa<x<bφ(x)B=\sup \limits_{a<x<b}\varphi (x). В каком случае существует однозначная функция f(x)f(x), определенная в интервале (A,B)(A,B) и такая, что

ψ(x)=f(φ(x))при a<x<b? \psi (x)=f(\varphi (x)) \quad \text{при } a<x<b?
?