反函数具有以下性质:
定义域与值域的互换
如果函数 \( f \) 的定义域是 \( A \),值域是 \( B \),那么它的反函数 \( g \) 的值域是 \( A \),定义域是 \( B \)。
互为逆映射
对于所有在各自定义域内的 \( x \),满足 \( f(g(x)) = x \) 和 \( g(f(x)) = x \)。
图像的对称性
反函数 \( g \) 的图像关于直线 \( y = x \) 对称,这是因为原函数 \( f \) 和反函数 \( g \) 的图像在直线 \( y = x \) 上互换位置。
单调性的一致性
一个函数与它的反函数在相应区间上单调性一致。
存在反函数的条件
函数存在反函数的充要条件是函数的定义域与值域是一一映射。
特殊函数的反函数
偶函数通常不存在反函数,除非是定义域和值域相同的常数函数。
奇函数不一定存在反函数,如果被与y轴垂直的直线截时能过2个及以上点则没有反函数。如果存在反函数,则反函数也是奇函数。
连续性与单调性
一段连续的函数的单调性在对应区间内具有一致性。
严格单调函数的反函数
严格增(减)的函数一定有严格增(减)的反函数。
反函数的唯一性
反函数是相互的且具有唯一性。
对应法则的互逆
定义域与值域相反对应法则互逆。
导数关系
如果 \( y = f(x) \) 在区间 \( I \) 上严格单调、可导且 \( f'(y) \neq 0 \),那么它的反函数 \( y = f^{-1}(x) \) 在区间 \( S = \{ x | x = f(y), y \in I \} \) 内也可导,且满足 \([f'(x)]^{-1} = f'(y)\) 的关系。
特殊函数的反函数
函数 \( y = x \) 的反函数是它本身。
这些性质使得反函数在数学分析、解析几何等领域有着广泛的应用。