質問<2035>2004/11/1
from=とまとかふぇ
「逆関数」


次のf(x)の逆関数y=f^-1(x)を求め、その定義域と値域を明記せよ。
①y=f(x)=3x^2-6x+5  -2≦x≦1

②y=f(x)=9^x-6・3^x-1  -1≦x≦1

です。
数学が苦手でまったくわかりません。
導く過程もおしえてください。よろしくお願い致します。

★希望★完全解答★

お便り2004/11/2
from=wakky


①
まず平方完成して
y=f(x)
  =3(x-1)^2+2
-2≦x≦1(これが逆関数の値域になります)より
2≦y≦29(これが逆関数の定義域になります。)
(定義域に条件のある二次関数の最大・最小を理解できている前提で進めます)
ここで
y=3(x-1)^2+2より
(x-1)^2=(y-2)/3
ゆえに
|x-1|=√{(y-2)/3}
-2≦x≦1より
x-1≦0
よって
-x+1=√{(y-2)/3}
x=1-√{(y-2)/3}
xとyを入れ替えて
y=f^-1(x)=1-√{(x-2)/3}
定義域  2≦x≦29
値域  -2≦y≦1

②
3^x=tとおくと
1/3≦t≦3(-1≦x≦1だから)
y=t^2-6t-1
  =(t-3)^2-10
このとき
-10≦y≦-26/9
あとは前問と同様に
t=3-√(y+10)
すなわち
3^x=3-√(y+10)
両辺の、底が3である対数をとると
x=log_3{3-√(y+10)}
xとyを入れ替えて
y=f^-1(x)=log_3{3-√(x+10)}
定義域 -10≦x≦-26/9
値域     -1≦y≦1