تابع وارون

اگر R یک رابطه از مجموعه X به مجموعه Y باشد، آنگاه معکوس رابطه R را با R نشان می‌دهیم که عبارت است از:

${\displaystyle R^{-1}=\left\{{\left({y,x}\right):\left({x,y}\right)\in R}\right\}}$

که رابطه‌ای از مجموعه Y به مجموعه X است. حال تابع f:X→Y نیز یک رابطه است. پس، معکوس آن را نیز می‌توان تعریف کرد که آن را با f نشان می‌دهیم و حداقل یک رابطه از Y به X است.

${\displaystyle f^{-1}=\left\{{\left({f(x),x}\right):x\in X}\right\}}$

حال این سؤال مطرح می‌شود که آیا f همواره تابع است؟

برای این که f:Y→X تابع باشد، باید در شرایط تابع بودن صدق کند. یعنی

• دامنه‌اش همان مجموعه Y باشد؛

برای اینکه دامنه f برابر مجموعه Y باشد، برد تابع f باید برابر مجموعه Y باشد. یعنی تابع f باید پوشا باشد.

• هر عضو Y را به عضوی یگانه از X تصویر کند.

برای اینکه f هر عضو از دامنه خود Y را به یک عضو یگانه از مجموعه X تصویر کند، باید برای هر x₁,x₂∈X داشته باشیم اگر (f(x₁)=f(x₂ آنگاه x₁=x₂. یعنی f باید یک به یک باشد.

بنابراین معکوس تابع f:X→Y یعنی f تابعی از Y به X خواهد بود اگر و فقط اگر f:X→Y یک دوسویی باشد. در این حالت f:Y→X را تابع معکوس تابع f می‌گوییم.

اگر f معکوس تابع f:X→Y باشد رابطه زیر را بین دامنه و برد f و f داریم:

1. ${\displaystyle {\mbox{dom}}f^{-1}={\mbox{ran}}f}$
2. ${\displaystyle {\mbox{ran}}f^{-1}={\mbox{dom}}f}$

همچنین اگر (y=f(x پس x,y)∈f) ولذا y,x)∈f) پس (x=f(y و بلعکس.

رابطه بین یک تابع و معکوسش را می‌توان به این صورت توصیف کرد که تابع f معکوس تابع f، دقیقاً عکس تناظری که تابع f بیانگر آن است را توصیف می‌کند. به همین دلیل و بنابه تعریف تابع معکوس نمودار پیکانی تابع f معکوس تابع f:X→Y با معکوس کردن جهت فلش‌ها بدست می‌آید.

همچنین اگر f تابعی تابعی حقیقی باشد، برای اینکه نمودار معکوس f را تعیین کنیم کافی است قرینه نمودار تابع f را نسبت به نیمساز ربع اول و سوم یعنی f(x)=x رسم کنیم و چون انعکاس نسبت به نیمساز ربع اول و سوم موجب جابجایی مولفه‌های اول و دوم زوج‌های مرتب تابع f می‌شود و این در حقیقت همان هدف ماست.

• ویدیوهای آموزشی تابع به زبان فارسی در کلاس درس: [۱]