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[차현우] 실력편 수학(하) (2018) - 합성함수와 역함수
양변에 역함수합성 질문

강의에서 y=f(x)의 양변에 f의역함수를 합성하여 f-1(y)=x 라고 설명하시는 부분이 있는데 우변 f(x)에 f역함수를 씌워주면 그냥 x로 나오지만 좌변 y에 f역함수를 합성? 해줄수가 있나요? f의역함수는 x에 관한식인데 변수자체가 다르지 않나요?

본래 함수 라는 것은 정의역 내의 원소와 공역 내의 원소들 사이의 관계이기 때문에 y = f(x) 라는 것이 하나의 함수라기 보다는 f라는 것이 그 자체로 함수이며, 그에 대한 역함수인 f^(-1) 라는 것이 또 하나의 함수가 되는 것입니다. 그것을 직접적인 관계식을 통해 표현하기 위해서 y = f(x) 라는 하나의 식의 형태로 좌표 평면 상에서 다룰 때의 상황에서의 역함수와 실제 집합들 사이에서의 역함수를 다룰 때의 상황을 조금은 구분할 필요가 있습니다. 본래 함수 f의 역함수는 f^(-1) 가 되는데, 이를 이용하여 정의역 내의 x 값과 공역 내의 y 값의 관계를 표현하는 과정에서 y = f(x) 라는 식의 형태로 표현을 하며, 본래 함수였던 f의 정의역이 f^(-1) 의 공역이 되고, f의 공역이 f^(-1) 의 정의역이 되어, f^(-1) 의 입장에서는 y = f(x) 에서 양변에 f^(-1) 을 씌워서 f^(-1)(y) = f^(-1)(f(x)) = x 가 되어, f^(-1)(y) = x 가 된다고 할 수 있지요. 다만, 일반적으로 함수를 좌표평면에 표현할 때에는 정의역의 원소를 x로, 공역의 원소를 y로 표현하기 때문에 f의 공역이 f^(-1) 의 정의역이 되고, f의 정의역이 f^(-1) 의 공역에 된다는 것을 감안하여, 본래 공역에 있었던 원소를 x로, 정의역에 있었던 원소를 y로 생각하여 f^(-1) 에 대한 그래프를 표현하는 과정속에서 y = f^(-1)(x) 라는 관계식으로 표현하는 것이 되는 것입니다.

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