Pré-cálculo Exemplos

$f (x) = \sqrt[4]{x - 2}$ ; find $f^{- 1} (x)$

Etapa 1

Escreva $f (x) = \sqrt[4]{x - 2}$ como uma equação.

$y = \sqrt[4]{x - 2}$

Etapa 2

Alterne as variáveis.

$x = \sqrt[4]{y - 2}$

Etapa 3

Resolva $y$ .

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Etapa 3.1

Reescreva a equação como $\sqrt[4]{y - 2} = x$ .

$\sqrt[4]{y - 2} = x$

Etapa 3.2

Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve os dois lados da equação à $4$ ª potência.

${\sqrt[4]{y - 2}}^{4} = x^{4}$

Etapa 3.3

Simplifique cada lado da equação.

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Etapa 3.3.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt[4]{y - 2}$ como ${(y - 2)}^{\frac{1}{4}}$ .

${({(y - 2)}^{\frac{1}{4}})}^{4} = x^{4}$

Etapa 3.3.2

Simplifique o lado esquerdo.

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Etapa 3.3.2.1

Simplifique ${({(y - 2)}^{\frac{1}{4}})}^{4}$ .

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Etapa 3.3.2.1.1

Multiplique os expoentes em ${({(y - 2)}^{\frac{1}{4}})}^{4}$ .

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Etapa 3.3.2.1.1.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

${(y - 2)}^{\frac{1}{4} \cdot 4} = x^{4}$

Etapa 3.3.2.1.1.2

Cancele o fator comum de $4$ .

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Etapa 3.3.2.1.1.2.1

Cancele o fator comum.

${(y - 2)}^{\frac{1}{4} \cdot 4} = x^{4}$

Etapa 3.3.2.1.1.2.2

Reescreva a expressão.

${(y - 2)}^{1} = x^{4}$

Etapa 3.3.2.1.2

Simplifique.

$y - 2 = x^{4}$

Etapa 3.4

Some $2$ aos dois lados da equação.

$y = x^{4} + 2$

Etapa 4

Substitua $y$ por $f^{- 1} (x)$ para mostrar a resposta final.

$f^{- 1} (x) = x^{4} + 2$

Etapa 5

Verifique se $f^{- 1} (x) = x^{4} + 2$ é o inverso de $f (x) = \sqrt[4]{x - 2}$ .

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Etapa 5.1

Para verificar o inverso, veja se $f^{- 1} (f (x)) = x$ e $f (f^{- 1} (x)) = x$ .

Etapa 5.2

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

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Etapa 5.2.1

Estabeleça a função do resultado composto.

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

Etapa 5.2.2

Avalie $f^{- 1} (\sqrt[4]{x - 2})$ substituindo o valor de $f$ em $f^{- 1}$ .

$f^{- 1} (\sqrt[4]{x - 2}) = {(\sqrt[4]{x - 2})}^{4} + 2$

Etapa 5.2.3

Reescreva ${\sqrt[4]{x - 2}}^{4}$ como $x - 2$ .

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Etapa 5.2.3.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt[4]{x - 2}$ como ${(x - 2)}^{\frac{1}{4}}$ .

$f^{- 1} (\sqrt[4]{x - 2}) = {({(x - 2)}^{\frac{1}{4}})}^{4} + 2$

Etapa 5.2.3.2

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f^{- 1} (\sqrt[4]{x - 2}) = {(x - 2)}^{\frac{1}{4} \cdot 4} + 2$

Etapa 5.2.3.3

Combine $\frac{1}{4}$ e $4$ .

$f^{- 1} (\sqrt[4]{x - 2}) = {(x - 2)}^{\frac{4}{4}} + 2$

Etapa 5.2.3.4

Cancele o fator comum de $4$ .

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Etapa 5.2.3.4.1

Cancele o fator comum.

$f^{- 1} (\sqrt[4]{x - 2}) = {(x - 2)}^{\frac{4}{4}} + 2$

Etapa 5.2.3.4.2

Reescreva a expressão.

$f^{- 1} (\sqrt[4]{x - 2}) = (x - 2) + 2$

Etapa 5.2.3.5

Simplifique.

$f^{- 1} (\sqrt[4]{x - 2}) = x - 2 + 2$

Etapa 5.2.4

Combine os termos opostos em $x - 2 + 2$ .

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Etapa 5.2.4.1

Some $- 2$ e $2$ .

$f^{- 1} (\sqrt[4]{x - 2}) = x + 0$

Etapa 5.2.4.2

Some $x$ e $0$ .

$f^{- 1} (\sqrt[4]{x - 2}) = x$

Etapa 5.3

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

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Etapa 5.3.1

Estabeleça a função do resultado composto.

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

Etapa 5.3.2

Avalie $f (x^{4} + 2)$ substituindo o valor de $f^{- 1}$ em $f$ .

$f (x^{4} + 2) = \sqrt[4]{(x^{4} + 2) - 2}$

Etapa 5.3.3

Subtraia $2$ de $2$ .

$f (x^{4} + 2) = \sqrt[4]{x^{4} + 0}$

Etapa 5.3.4

Some $x^{4}$ e $0$ .

$f (x^{4} + 2) = \sqrt[4]{x^{4}}$

Etapa 5.3.5

Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.

$f (x^{4} + 2) = x$

Etapa 5.4

Como $f^{- 1} (f (x)) = x$ e $f (f^{- 1} (x)) = x$ , então, $f^{- 1} (x) = x^{4} + 2$ é o inverso de $f (x) = \sqrt[4]{x - 2}$ .

$f^{- 1} (x) = x^{4} + 2$