РУҚА
Задание № 12 · ЕГЭ

Обратная функция

Условия существования и алгоритм построения обратной функции
2 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Обратная функция — это функция, которая по значению \(y\) восстанавливает единственное исходное значение \(x\). Она существует тогда, когда каждому значению функции соответствует не более одного значения аргумента, то есть исходная функция является взаимно однозначной на выбранной области определения.

Обратная функция
Пусть функция \(y=f(x)\) задана на множестве \(X\) и принимает значения из множества \(Y\). Если для каждого \(y\in Y\) существует единственный \(x\in X\), такой что \(f(x)=y\), то существует обратная функция \(x=f^{-1}(y)\), или, после замены переменных, \(y=f^{-1}(x)\). При этом \(f^{-1}(f(x))=x\) и \(f(f^{-1}(x))=x\). Обратная функция меняет местами область определения и множество значений исходной функции.

Когда обратная функция существует

Главное условие — взаимная однозначность функции. В частности, функция должна быть инъективной: разные значения аргумента не могут давать одно и то же значение функции. На промежутке это обычно проверяют с помощью строгой монотонности: строго возрастающая или строго убывающая функция имеет обратную на этом промежутке. Обратная функция определена не на всей числовой прямой, а на множестве значений исходной функции.

Как найти обратную функцию

  1. Записать формулу как \(y=f(x)\).
  2. Выразить \(x\) через \(y\).
  3. Поменять местами обозначения \(x\) и \(y\).
  4. Указать область определения обратной функции — это множество значений исходной.
\[f^{-1}(f(x))=x,\qquad f(f^{-1}(x))=x\]
№
Пример

Рассмотрим \(f(x)=2x-3\). Функция строго возрастает на всей числовой прямой, поэтому обратная существует. Выразим \(x\): \(y=2x-3\), значит \(x=\frac{y+3}{2}\). Меняем \(x\) и \(y\): \(f^{-1}(x)=\frac{x+3}{2}\). Проверка: \(f^{-1}(f(x))=\frac{2x-3+3}{2}=x\).

!
Не путайте

Запись \(f^{-1}(x)\) означает обратную функцию, а не дробь \(\frac{1}{f(x)}\). Например, для \(f(x)=2x-3\) обратная функция равна \(\frac{x+3}{2}\), тогда как обратная величина равна \(\frac{1}{2x-3}\).

Проверьте себя

Имеет ли функция \(f(x)=x^2\) обратную на всей числовой прямой?

Главное за минуту

Главное

  • Обратная функция восстанавливает аргумент по значению функции и существует при взаимной однозначности исходной функции.
  • На промежутке достаточно проверить строгую монотонность; для нахождения обратной функции нужно выразить \(x\) через \(y\) и поменять обозначения.