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Aufgabe:

Sei

ƒ : R x [ 0,∞) → (-∞,0] x R , ƒ ( x₁, x₂) := (- √x₂, x₁^3 + x₂).


Problem/Ansatz:

Zeige, dass ƒ bijektiv ist und berechne die inverse Funktion v. ƒ.

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Für Injektivität: Seien \( (x_1,x_2), (y_1, y_2) \in \mathbb R \times [0,\infty) \) mit \( f(x_1,x_2) = f(y_1,y_2) \) dann ist

$$ (-\sqrt{x_2}, x_1^3 + x_2) = (-\sqrt{y_2}, y_1^3 + y_2) $$ und das ist genau dann der Fall wenn

$$ -\sqrt{x_2} = -\sqrt{y_2} \quad\text{und}\quad x_1^3 + x_2 = y_1^3 + y_2 $$

versuche daraus jetzt mal auf \( x_1 = y_1 \) und \( x_2 = y_2 \) zu schließen.

Für die Surjektivität: Sei \( (z_1,z_2) \in (-\infty, 0] \times \mathbb R \),dann suchst du \( (r,s) \in \mathbb R \times [0,\infty) \) mit

$$ f(r,s) = (-\sqrt s, r^3 +s ) = (z_1, z_2) $$

das ist eig. auch nicht so schwer...

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