Trigonométrie Exemples

$f (x) = \log_{5} (x + 1)$

Étape 1

Écrivez $f (x) = \log_{5} (x + 1)$ comme une équation.

$y = \log_{5} (x + 1)$

Étape 2

Interchangez les variables.

$x = \log_{5} (y + 1)$

Étape 3

Résolvez $y$ .

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Étape 3.1

Réécrivez l’équation comme $\log_{5} (y + 1) = x$ .

$\log_{5} (y + 1) = x$

Étape 3.2

Réécrivez $\log_{5} (y + 1) = x$ en forme exponentielle en utilisant la définition d’un logarithme. Si $x$ et $b$ sont des nombres réels positifs et $b \neq 1$ , alors $\log_{b} (x) = y$ est équivalent à $b^{y} = x$ .

$5^{x} = y + 1$

Étape 3.3

Résolvez $y$ .

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Étape 3.3.1

Réécrivez l’équation comme $y + 1 = 5^{x}$ .

$y + 1 = 5^{x}$

Étape 3.3.2

Soustrayez $1$ des deux côtés de l’équation.

$y = 5^{x} - 1$

Étape 4

Remplacez $y$ par $f^{- 1} (x)$ pour montrer la réponse finale.

$f^{- 1} (x) = 5^{x} - 1$

Étape 5

Vérifiez si $f^{- 1} (x) = 5^{x} - 1$ est l’inverse de $f (x) = \log_{5} (x + 1)$ .

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Étape 5.1

Pour vérifier l’inverse, vérifiez si $f^{- 1} (f (x)) = x$ et $f (f^{- 1} (x)) = x$ .

Étape 5.2

Évaluez $f^{- 1} (f (x))$ .

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Étape 5.2.1

Définissez la fonction de résultat composé.

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

Étape 5.2.2

Évaluez $f^{- 1} (\log_{5} (x + 1))$ en remplaçant la valeur de $f$ par $f^{- 1}$ .

$f^{- 1} (\log_{5} (x + 1)) = 5^{\log_{5} (x + 1)} - 1$

Étape 5.2.3

L’élévation à une puissance et log sont des fonctions inverses.

$f^{- 1} (\log_{5} (x + 1)) = x + 1 - 1$

Étape 5.2.4

Associez les termes opposés dans $x + 1 - 1$ .

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Étape 5.2.4.1

Soustrayez $1$ de $1$ .

$f^{- 1} (\log_{5} (x + 1)) = x + 0$

Étape 5.2.4.2

Additionnez $x$ et $0$ .

$f^{- 1} (\log_{5} (x + 1)) = x$

Étape 5.3

Évaluez $f (f^{- 1} (x))$ .

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Étape 5.3.1

Définissez la fonction de résultat composé.

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

Étape 5.3.2

Évaluez $f (5^{x} - 1)$ en remplaçant la valeur de $f^{- 1}$ par $f$ .

$f (5^{x} - 1) = \log_{5} ((5^{x} - 1) + 1)$

Étape 5.3.3

Associez les termes opposés dans $(5^{x} - 1) + 1$ .

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Étape 5.3.3.1

Additionnez $- 1$ et $1$ .

$f (5^{x} - 1) = \log_{5} (5^{x} + 0)$

Étape 5.3.3.2

Additionnez $5^{x}$ et $0$ .

$f (5^{x} - 1) = \log_{5} (5^{x})$

Étape 5.3.4

Utilisez les règles des logarithmes pour retirer $x$ de l’exposant.

$f (5^{x} - 1) = x \log_{5} (5)$

Étape 5.3.5

La base logarithmique $5$ de $5$ est $1$ .

$f (5^{x} - 1) = x \cdot 1$

Étape 5.3.6

Multipliez $x$ par $1$ .

$f (5^{x} - 1) = x$

Étape 5.4

Comme $f^{- 1} (f (x)) = x$ et $f (f^{- 1} (x)) = x$ , $f^{- 1} (x) = 5^{x} - 1$ est l’inverse de $f (x) = \log_{5} (x + 1)$ .

$f^{- 1} (x) = 5^{x} - 1$