Precálculo Ejemplos

$f (x) = \sqrt{x - 10}$ ; find $f^{- 1} (x)$

Paso 1

Escribe $f (x) = \sqrt{x - 10}$ como una ecuación.

$y = \sqrt{x - 10}$

Paso 2

Intercambia las variables.

$x = \sqrt{y - 10}$

Paso 3

Resuelve $y$

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Paso 3.1

Reescribe la ecuación como $\sqrt{y - 10} = x$ .

$\sqrt{y - 10} = x$

Paso 3.2

Para eliminar el radical en el lazo izquierdo de la ecuación, eleva al cuadrado ambos lados de la ecuación.

${\sqrt{y - 10}}^{2} = x^{2}$

Paso 3.3

Simplifica cada lado de la ecuación.

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Paso 3.3.1

Usa $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescribir $\sqrt{y - 10}$ como ${(y - 10)}^{\frac{1}{2}}$ .

${({(y - 10)}^{\frac{1}{2}})}^{2} = x^{2}$

Paso 3.3.2

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 3.3.2.1

Simplifica ${({(y - 10)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

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Paso 3.3.2.1.1

Multiplica los exponentes en ${({(y - 10)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

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Paso 3.3.2.1.1.1

Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

${(y - 10)}^{\frac{1}{2} \cdot 2} = x^{2}$

Paso 3.3.2.1.1.2

Cancela el factor común de $2$ .

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Paso 3.3.2.1.1.2.1

Cancela el factor común.

${(y - 10)}^{\frac{1}{2} \cdot 2} = x^{2}$

Paso 3.3.2.1.1.2.2

Reescribe la expresión.

${(y - 10)}^{1} = x^{2}$

Paso 3.3.2.1.2

Simplifica.

$y - 10 = x^{2}$

Paso 3.4

Suma $10$ a ambos lados de la ecuación.

$y = x^{2} + 10$

Paso 4

Reemplaza $y$ con $f^{- 1} (x)$ para ver la respuesta final.

$f^{- 1} (x) = x^{2} + 10$

Paso 5

Verifica si $f^{- 1} (x) = x^{2} + 10$ es la inversa de $f (x) = \sqrt{x - 10}$ .

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Paso 5.1

Para verificar la inversa, comprueba si $f^{- 1} (f (x)) = x$ y $f (f^{- 1} (x)) = x$ .

Paso 5.2

Evalúa $f^{- 1} (f (x))$ .

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Paso 5.2.1

Establece la función de resultado compuesta.

$f^{- 1} (f (x))$

Paso 5.2.2

Evalúa $f^{- 1} (\sqrt{x - 10})$ mediante la sustitución del valor de $f$ en $f^{- 1}$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x - 10}) = {(\sqrt{x - 10})}^{2} + 10$

Paso 5.2.3

Reescribe ${\sqrt{x - 10}}^{2}$ como $x - 10$ .

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Paso 5.2.3.1

Usa $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescribir $\sqrt{x - 10}$ como ${(x - 10)}^{\frac{1}{2}}$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x - 10}) = {({(x - 10)}^{\frac{1}{2}})}^{2} + 10$

Paso 5.2.3.2

Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x - 10}) = {(x - 10)}^{\frac{1}{2} \cdot 2} + 10$

Paso 5.2.3.3

Combina $\frac{1}{2}$ y $2$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x - 10}) = {(x - 10)}^{\frac{2}{2}} + 10$

Paso 5.2.3.4

Cancela el factor común de $2$ .

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Paso 5.2.3.4.1

Cancela el factor común.

$f^{- 1} (\sqrt{x - 10}) = {(x - 10)}^{\frac{2}{2}} + 10$

Paso 5.2.3.4.2

Reescribe la expresión.

$f^{- 1} (\sqrt{x - 10}) = (x - 10) + 10$

Paso 5.2.3.5

Simplifica.

$f^{- 1} (\sqrt{x - 10}) = x - 10 + 10$

Paso 5.2.4

Combina los términos opuestos en $x - 10 + 10$ .

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Paso 5.2.4.1

Suma $- 10$ y $10$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x - 10}) = x + 0$

Paso 5.2.4.2

Suma $x$ y $0$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x - 10}) = x$

Paso 5.3

Evalúa $f (f^{- 1} (x))$ .

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Paso 5.3.1

Establece la función de resultado compuesta.

$f (f^{- 1} (x))$

Paso 5.3.2

Evalúa $f (x^{2} + 10)$ mediante la sustitución del valor de $f^{- 1}$ en $f$ .

$f (x^{2} + 10) = \sqrt{(x^{2} + 10) - 10}$

Paso 5.3.3

Resta $10$ de $10$ .

$f (x^{2} + 10) = \sqrt{x^{2} + 0}$

Paso 5.3.4

Suma $x^{2}$ y $0$ .

$f (x^{2} + 10) = \sqrt{x^{2}}$

Paso 5.3.5

Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.

$f (x^{2} + 10) = x$

Paso 5.4

Como $f^{- 1} (f (x)) = x$ y $f (f^{- 1} (x)) = x$ , entonces $f^{- 1} (x) = x^{2} + 10$ es la inversa de $f (x) = \sqrt{x - 10}$ .

$f^{- 1} (x) = x^{2} + 10$