Ters Fonksiyon Nasıl Bulunur?
TYTAYT10 dakikalık okuma görüntülenme
Bir fonksiyon girdiyi çıktıya götürür; ters fonksiyon ise çıktıdan yola çıkıp girdiye geri döner. Katlanmış bir kâğıdı katları tersten açarak eski hâline getirmek gibi. Bu yazıda ters fonksiyonun ne zaman var olduğunu, adım adım nasıl bulunduğunu, kesirli, köklü ve üslü fonksiyonlarda nelere dikkat edileceğini, tersi bulmadan değer hesaplamayı ve grafikteki simetriyi ele alıyoruz.
Ters fonksiyon nedir?
Bu yazıyı daha rahat anlamak için birebir ve örten fonksiyon kavramlarını, bileşke fonksiyonu ve denklemde bir bilinmeyeni yalnız bırakmayı biliyor olman yeterli.
Bu kavramlar yeni geliyorsa önce Birebir ve Örten Fonksiyon Nedir? ve Bileşke Fonksiyon Konu Anlatımı yazılarına göz at.
Bir kâğıdı önce ikiye, sonra köşesinden katladığını düşün. Başlangıçtaki düz kâğıda dönmek için katları ters sırayla açarsın: önce son katı, sonra ilkini. Ters fonksiyon da budur: fonksiyonun yaptığını geri alır.
Matematikte şöyle yazılır: birebir ve örten bir fonksiyon olsun. ise dır. fonksiyonu den ya gider ve " nin tersi" diye okunur.
ise dır: ters fonksiyon çıktıdan girdiye döner.
ise dır; tanım ve değer kümeleri yer değiştirir.
ile aynı şey değildir.
Buradaki bir üs değil, ters fonksiyon işaretidir.
Ters fonksiyon ne zaman vardır?
Geri dönebilmek için iki şey gerekir. Her çıktının tek bir girdiden gelmesi gerekir, yoksa geri dönerken hangi girdiye gideceğimizi bilemeyiz. Bu birebirliktir. Değer kümesindeki her elemanın bir girdiden gelmesi de gerekir, yoksa boşta kalan eleman hiçbir yere dönemez. Bu da örtenliktir.
in fonksiyon olarak var olması için nin birebir ve örten olması gerekir ve yeter.
Ters fonksiyon aramaya başlamadan önce bu şartı kontrol et.
, olsun.
nin tersi var mıdır?
olduğu için birebir değildir. Geri dönerken dan hem e hem e gitmek gerekirdi.
Ayrıca negatif sayılara hiç ok gelmez; örten de değildir.
Bu hâliyle nin tersi yoktur.
Tanım ve değer kümesi uygun biçimde daraltılırsa aynı kuralın tersi olabilir. , birebir ve örtendir; tersi tir. Karekök fonksiyonunun yalnızca negatif olmayan değeri vermesinin sebebi budur.
Adım adım ters fonksiyon bulma
Kural verilmiş bir fonksiyonun tersini bulmak için üç adım yeter:
- yaz.
- Denklemi i yalnız bırakacak biçimde çöz.
- ile nin yerini değiştir.
Üçüncü adımın sebebi şudur: ikinci adımın sonunda elinde biçiminde bir eşitlik vardır. Fonksiyonların değişkenini ile yazmak alışkanlık olduğu için harfler değiştirilir.
olsun.
i bulalım.
yazalım.
i yalnız bırakalım: ve .
Harfleri değiştirelim: .
Kontrol: ve . Başladığımız yere döndük.
Doğrusal fonksiyonlar için bu işlemin genel sonucu doğrudan kullanılabilir:
Bunu "ters işlem, ters sıra" diye hatırlayabilirsin. önce ile çarpar, sonra ekler. önce çıkarır, sonra ya böler.
Ters fonksiyonu bulduktan sonra bir sayıyla kontrol et: ise çıkmalı.
Doğrusal fonksiyonda ise .
Kesirli fonksiyonun tersi
biçimindeki fonksiyonlarda adımlar aynıdır ama cebir biraz daha uzundur.
olsun.
i bulalım.
yazıp paydayı karşıya atalım: .
Dağıtalım: .
li terimleri bir tarafta toplayalım: , yani .
.
Harfleri değiştirelim: .
Kontrol: ve .
Bu işlemi genel harflerle yaparsak akılda kalıcı bir kalıp çıkar:
Kalıbı hatırlamanın yolu: ile yer değiştirir ve ikisinin de işareti değişir; ile olduğu yerde kalır. Kalıp için geçerlidir; ise fonksiyon sabittir ve tersi yoktur.
ise dır.
ile yer ve işaret değiştirir, ile kalır.
ise kalıp fonksiyonun kendisini verir; böyle bir fonksiyon kendi tersidir.
Örneğin için ve dir. Kalıp verir, yani dir.
Tersin tanım ve görüntü kümesi
birebir örtense dır. Yani tersin tanım kümesi nin görüntü kümesidir; tersin görüntü kümesi de nin tanım kümesidir. Bu bilgi hem kontrol hem kısayol olarak işe yarar.
ve olsun.
İki fonksiyonun tanım ve görüntü kümelerini karşılaştıralım.
nin tanım kümesi tür. Görüntü kümesi tür, çünkü pay ile paydadaki katsayılarının oranı tür.
in tanım kümesi tür. Görüntü kümesi tür, çünkü bu kez oran tür.
İki küme yer değiştirdi.
Bu ilişkiyi tersine de kullanabilirsin: bir fonksiyonun görüntü kümesini bulmakta zorlanıyorsan, tersini bulup tersin tanım kümesine bakabilirsin.
, olsun.
i tanım kümesiyle birlikte bulalım.
yazalım. Kök negatif olmadığı için tür.
. İki tarafın karesini alalım: .
.
Harfleri değiştirelim: , .
Kontrol: ve .
Köklü, ikinci dereceden ve üslü fonksiyonlar
Bu fonksiyonlarda üç adım yine aynıdır. Fark, tanım ve değer kümelerinin tersin kuralına eklenmesi gerekmesidir. Küme yazılmazsa bulunan kural başka bir fonksiyonu anlatır.
, olsun.
i bulalım.
yazalım. Burada dir.
. İki tarafın karesini alalım: .
.
Harfleri değiştirelim: , .
Kontrol: ve .
Tersin tanım kümesini yazmayı unutma.
kuralı üzerinde birebir değildir. Bu kural ancak ile birlikte nin tersidir; tanım kümesi, nin görüntü kümesi olan dur.
İkinci dereceden bir fonksiyon, tepe noktasından başlayan bir aralıkta birebirdir. O aralıkta tam kareye tamamlama tersini kolayca verir.
, olsun.
i bulalım.
Tam kareye tamamlayalım: . Yani .
. Burada olduğu için dır ve karekökün yalnız pozitif değeri alınır: .
ve .
Kontrol: ve .
Üslü fonksiyonun tersi logaritmadır. , için ve bulunur. Öyleyse dir. Kontrol: ve .
Köklü ve ikinci dereceden fonksiyonun tersinde tanım kümesi kuralın bir parçasıdır.
in tanım kümesi nin görüntü kümesidir.
Tersi bulmadan değer hesaplama
Yalnızca gibi tek bir değer isteniyorsa tersin kuralını bulmak şart değildir. demek demektir. Yani denklemini çözmek yeter.
, olsun. Bu fonksiyon artandır; birebir ve örtendir.
kaçtır?
ise tür: , yani .
denendiğinde sağlanır.
birebir olduğu için başka çözüm yoktur. dir.
Bu fonksiyonun tersini kural olarak yazmak kolay değildir, ama değer sorusu birkaç satırda çözüldü. Soruda görünce ilk iş olarak tersin kuralını bulmaya kalkma; istenen şeyin bir değer mi yoksa kural mı olduğuna bak.
.
Tek bir değer isteniyorsa denklemini çöz; tersin kuralına gerek yok.
Değer sorularında farklı kalıplar
Değer soruları farklı biçimlerde gelebilir. Hepsinin çözümü aynı eşdeğerliğe dayanır: .
olsun.
kaçtır?
diyelim. Bu, demektir.
ve .
tür. Kontrol: yi bulursak ve .
olsun.
kaçtır?
ise dir. Verilen eşitlikte sağ tarafı yapan i bulalım: ve .
Bu için parantezin içi tür. Yani .
tür.
İkinci örnekte cevap değil, parantezin içi olan tür.
, ye hangi sayı verilince çıktığını sorar; ye verilen sayı parantezin içidir.
Bileşke ile birlikte gelen değer sorularında da sıra aynıdır: içten dışa. ve ise olur. denkleminden ve bulunur; sonuç tür.
Ters fonksiyonun özellikleri
- ve . Fonksiyon ile tersi birbirini götürür.
- . Tersin tersi fonksiyonun kendisidir.
- . Bileşkenin tersinde sıra döner.
ve olsun.
i iki yoldan bulup karşılaştıralım.
Birinci yol: . Tersi dir.
İkinci yol: ve . .
İki yol aynı sonucu verdi.
Bu özellikler bileşke sorularında bir fonksiyonu yalnız bırakmak için kullanılır. Bir eşitliğin iki tarafına da soldan uygulamak, yi ortadan kaldırır.
ve olsun.
i bulalım.
eşitliğinin iki tarafına uygulayalım: .
olduğu için .
Kontrol: .
Kendi tersi olan fonksiyonlar
Bazı fonksiyonlar kendi tersidir: . Bu, fonksiyonu iki kez uygulamanın her sayıyı yerine getirmesi demektir: .
- için .
- için .
- için () .
- biçiminde olup olan kesirli fonksiyonlar ( şartıyla).
Kendi tersi olan bir fonksiyonun grafiği doğrusuna göre kendisiyle simetriktir. Bunun sebebini bir sonraki bölümdeki simetri kuralı açıklıyor.
kendi tersiyse tir.
Kesirli fonksiyonda bunun işareti olmasıdır.
Grafikte ters fonksiyon
noktası nin grafiğindeyse dir; bu da , yani noktasının in grafiğinde olması demektir. ile noktaları doğrusuna göre simetriktir.
ile in grafikleri doğrusuna göre simetriktir.
in grafiğini çizmek için nin grafiğini doğrusuna göre yansıtman yeter.
Bu simetriden önemli bir sonuç çıkar: ile in grafikleri nerede kesişir? artan bir fonksiyonsa kesişim noktaları doğrusu üzerindedir. Yani yerine daha kolay olan denklemini çözmek yeter.
olsun.
ile in grafiklerinin kesişim noktasını bulalım.
artan olduğu için denklemini çözeriz: ve .
Kesişim noktası tür.
Kontrol: ve . Nokta iki grafikte de var.
Grafikten değer okumak da aynı simetriye dayanır. nin grafiği noktasından geçiyorsa tir ve buradan hiç hesap yapmadan bulunur. Ayrıca artansa tersi de artandır, azalansa tersi de azalandır; yansıtma bu özelliği değiştirmez.
Bu kısayol yalnızca artan fonksiyonlarda güvenlidir.
azalandır ve tersi tir. ve olduğu için noktası iki grafikte de vardır, ama doğrusu üzerinde değildir.
Sınavda ters fonksiyon
Temel düzeyde (TYT) ters fonksiyon doğrusal bir fonksiyonla karşına çıkabilir: kuralı ya da gibi tek bir değer istenir. Değer sorusunda tersi bulmadan denklemini çözmek zaman kazandırır.
İleri düzeyde (AYT) kesirli, köklü ve üslü fonksiyonların tersi, ile işlem, ters fonksiyonun tanım kümesi ve grafikteki simetri öne çıkar.
Soruyu okurken kendine üç şey sor. İstenen bir kural mı, bir değer mi? Fonksiyon gerçekten birebir ve örten mi? Tersin tanım kümesi yazılması gereken bir durum var mı? Bu üç soru birçok hatayı baştan önler.
Sık yapılan hatalar
| Hata | Doğrusu |
|---|---|
| sanmak | üs değil, ters işareti |
| Her fonksiyonun tersi var sanmak | Birebir ve örten olmalı |
| Harfleri değiştirmeyi unutmak | Son adımda ile yer değiştirir |
| Köklü fonksiyonun tersinde kümeyi yazmamak | in tanım kümesi nin görüntü kümesi |
| Kesirli kalıpta ile yi değiştirmek | Yalnız ile yer ve işaret değiştirir |
| yazmak | Sıra döner: |
| Değer sorusunda önce tersin kuralını aramak | denklemini çöz |
| Her fonksiyonda kesişimini te aramak | Yalnız artan fonksiyonda güvenli |
Bu tabloyu bir kez gözden geçirmek bile işe yarar, ama asıl koruma her sorunun sonunda bir sayıyla kontrol yapmaktır: ise çıkıyor mu?
Hap bilgi özeti
ise dır: ters fonksiyon çıktıdan girdiye döner.
ise dır; tanım ve değer kümeleri yer değiştirir.
in fonksiyon olarak var olması için nin birebir ve örten olması gerekir ve yeter.
Ters fonksiyon aramaya başlamadan önce bu şartı kontrol et.
Ters fonksiyonu bulduktan sonra bir sayıyla kontrol et: ise çıkmalı.
Doğrusal fonksiyonda ise .
ise dır.
ile yer ve işaret değiştirir, ile kalır.
Köklü ve ikinci dereceden fonksiyonun tersinde tanım kümesi kuralın bir parçasıdır.
in tanım kümesi nin görüntü kümesidir.
.
Tek bir değer isteniyorsa denklemini çöz; tersin kuralına gerek yok.
kendi tersiyse tir.
Kesirli fonksiyonda bunun işareti olmasıdır.
ile in grafikleri doğrusuna göre simetriktir.
in grafiğini çizmek için nin grafiğini doğrusuna göre yansıtman yeter.
Sık sorulanlar
Ters fonksiyon nedir?
Bir fonksiyonun yaptığını geri alan fonksiyondur. f fonksiyonu a yı b ye götürüyorsa, ters fonksiyon b yi a ya geri götürür.
Her fonksiyonun tersi var mıdır?
Hayır. Bir fonksiyonun tersinin olması için birebir ve örten olması gerekir. Örneğin gerçel sayılarda tanımlı kare fonksiyonunun tersi yoktur; tanım ve değer kümesi negatif olmayan sayılarla sınırlanırsa tersi karekök fonksiyonu olur.
Ters fonksiyon nasıl bulunur?
Üç adımda bulunur. Önce y eşittir f(x) yazılır. Sonra denklem x yalnız kalacak biçimde çözülür. Son olarak x ile y nin yeri değiştirilir.
Kesirli fonksiyonun tersi için kısa yol var mı?
Var. Pay ax artı b, payda cx artı d ise tersin payı eksi dx artı b, paydası cx eksi a olur. Yani a ile d yer değiştirir ve işaretleri değişir, b ile c yerinde kalır.
f üzeri eksi bir ile bir bölü f aynı şey midir?
Hayır. f üzeri eksi bir ters fonksiyonu gösterir, buradaki eksi bir bir üs değildir. Bir bölü f ise fonksiyonun değerinin çarpmaya göre tersidir ve genellikle ters fonksiyondan farklıdır.
Bir fonksiyon ile tersinin grafikleri arasında nasıl bir ilişki vardır?
İki grafik y eşittir x doğrusuna göre simetriktir. Fonksiyonun grafiğindeki her (a, b) noktası, tersinin grafiğinde (b, a) noktası olarak yer alır.
Ters fonksiyonun tanım kümesi nasıl bulunur?
Ters fonksiyonun tanım kümesi, fonksiyonun görüntü kümesidir. Önce fonksiyonun hangi değerleri aldığı bulunur; ters fonksiyon tam olarak bu değerlerde tanımlıdır. Köklü ve ikinci dereceden fonksiyonlarda bu küme tersin kuralıyla birlikte yazılmalıdır.
Kontrol listesi
0 / 10 tamamlandı
Tebrikler, bu konunun kontrol listesini tamamladın.
Bunlar da ilgini çekebilir


