On considère l'application f:⎩⎨⎧Rx⟶⟼Ry=sinh(x)=2ex−e−x. Sa représentation graphique (son graphe) est : Cette application f est connue sous le nom de sinus hyperbolique.
Question 1
Etudier l'injectivité de f.
Correction
L'application f est continue sur R et y est strictement croissante. En vertu du théorème de la bijection, on peut affirmer que f est une bijection. Et de fait f est injective. On peut également procéder à partir de l'assertion définition d'une bijection : ∀y∈R,∃!x∈R,y=sinh(x) Donc, soit y∈R. On a alors : y=sinh(x)⟺x=argsinh(y) Cette valeur de l'antécédent x, associée à l'image réelle y, est unique. L'application argument sinus hyperbolique, notée argsinh (parfois égalent notée asinh) est l'application réciproque de f. Sa représentation graphique (en rouge) est la suivante : D'ailleurs, on peut également montrer que ∀y∈R,argsinh(y)=ln(y+1+y2).
Question 2
Etudier la surjectivité de f.
Correction
L'application f est continue sur R et y est strictement croissante. En vertu du théorème de la bijection, on peut affirmer que f est une bijection. Et de fait f est surjective.