Math Problem Statement

Montrer que la fonction f : ]1,+∞[→]0,+∞[ définie par f (x) = 1/x−1 est bijective. Calculer sa bijection réciproque

Solution

Pour montrer que la fonction f:]1,+[]0,+[f : ]1, +\infty[ \to ]0, +\infty[ définie par f(x)=1x1f(x) = \frac{1}{x} - 1 est bijective, nous devons démontrer qu'elle est à la fois injective et surjective, puis calculer sa bijection réciproque.

1. Injection

Pour montrer que ff est injective, il faut prouver que si f(x1)=f(x2)f(x_1) = f(x_2), alors x1=x2x_1 = x_2.

Prenons f(x1)=f(x2)f(x_1) = f(x_2), ce qui signifie : 1x11=1x21\frac{1}{x_1} - 1 = \frac{1}{x_2} - 1

En simplifiant, on obtient : 1x1=1x2\frac{1}{x_1} = \frac{1}{x_2}

En inversant les deux côtés, cela donne : x1=x2x_1 = x_2

Donc, ff est injective.

2. Surjection

Nous devons montrer que pour tout y]0,+[y \in ]0, +\infty[, il existe un x]1,+[x \in ]1, +\infty[ tel que f(x)=yf(x) = y.

Prenons f(x)=yf(x) = y, donc : 1x1=y\frac{1}{x} - 1 = y

En isolant 1x\frac{1}{x}, on obtient : \

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Functions
Injectivity
Surjectivity
Inverse Functions

Formulas

f(x) = 1/x - 1
Injectivity: If f(x1) = f(x2), then x1 = x2
Surjectivity: For every y ∈ ]0,+∞[, there exists an x ∈ ]1,+∞[ such that f(x) = y
Inverse function: f⁻¹(y) = 1/(y + 1)

Theorems

Bijective function definition: A function is bijective if it is both injective and surjective.

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