Математический анализ Примеры

$f (x) = \frac{2}{3 x - 5}$

Этап 1

Запишем $f (x) = \frac{2}{3 x - 5}$ в виде уравнения.

$y = \frac{2}{3 x - 5}$

Этап 2

Поменяем переменные местами.

$x = \frac{2}{3 y - 5}$

Этап 3

Решим относительно $y$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Перепишем уравнение в виде $\frac{2}{3 y - 5} = x$ .

$\frac{2}{3 y - 5} = x$

Этап 3.2

Найдем НОК знаменателей членов уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1

Нахождение НОЗ для списка значений — это то же самое, что найти НОК для знаменателей этих значений.

$3 y - 5, 1$

Этап 3.2.2

Избавимся от скобок.

$3 y - 5, 1$

Этап 3.2.3

НОК единицы и любого выражения есть это выражение.

$3 y - 5$

Этап 3.3

Каждый член в $\frac{2}{3 y - 5} = x$ умножим на $3 y - 5$ , чтобы убрать дроби.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Умножим каждый член $\frac{2}{3 y - 5} = x$ на $3 y - 5$ .

$\frac{2}{3 y - 5} (3 y - 5) = x (3 y - 5)$

Этап 3.3.2

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.1

Сократим общий множитель $3 y - 5$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.1.1

Сократим общий множитель.

$\frac{2}{3 y - 5} (3 y - 5) = x (3 y - 5)$

Этап 3.3.2.1.2

Перепишем это выражение.

$2 = x (3 y - 5)$

Этап 3.3.3

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.3.1

Применим свойство дистрибутивности.

$2 = x (3 y) + x \cdot - 5$

Этап 3.3.3.2

Упорядочим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.3.2.1

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$2 = 3 x y + x \cdot - 5$

Этап 3.3.3.2.2

Перенесем $- 5$ влево от $x$ .

$2 = 3 x y - 5 x$

Этап 3.4

Решим уравнение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.1

Перепишем уравнение в виде $3 x y - 5 x = 2$ .

$3 x y - 5 x = 2$

Этап 3.4.2

Добавим $5 x$ к обеим частям уравнения.

$3 x y = 2 + 5 x$

Этап 3.4.3

Разделим каждый член $3 x y = 2 + 5 x$ на $3 x$ и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.3.1

Разделим каждый член $3 x y = 2 + 5 x$ на $3 x$ .

$\frac{3 x y}{3 x} = \frac{2}{3 x} + \frac{5 x}{3 x}$

Этап 3.4.3.2

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.3.2.1

Сократим общий множитель $3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.3.2.1.1

Сократим общий множитель.

$\frac{3 x y}{3 x} = \frac{2}{3 x} + \frac{5 x}{3 x}$

Этап 3.4.3.2.1.2

Перепишем это выражение.

$\frac{x y}{x} = \frac{2}{3 x} + \frac{5 x}{3 x}$

Этап 3.4.3.2.2

Сократим общий множитель $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.3.2.2.1

Сократим общий множитель.

$\frac{x y}{x} = \frac{2}{3 x} + \frac{5 x}{3 x}$

Этап 3.4.3.2.2.2

Разделим $y$ на $1$ .

$y = \frac{2}{3 x} + \frac{5 x}{3 x}$

Этап 3.4.3.3

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.3.3.1

Сократим общий множитель $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.3.3.1.1

Сократим общий множитель.

$y = \frac{2}{3 x} + \frac{5 x}{3 x}$

Этап 3.4.3.3.1.2

Перепишем это выражение.

$y = \frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}$

Этап 4

Заменим $y$ на $f^{- 1} (x)$ , чтобы получить окончательный ответ.

$f^{- 1} (x) = \frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}$

Этап 5

Проверим, является ли $f^{- 1} (x) = \frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}$ обратной к $f (x) = \frac{2}{3 x - 5}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Чтобы подтвердить обратную, проверим выполнение условий $f^{- 1} (f (x)) = x$ и $f (f^{- 1} (x)) = x$ .

Этап 5.2

Найдем значение $f^{- 1} (f (x))$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1

Представим результирующую суперпозицию функций.

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

Этап 5.2.2

Найдем значение $f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5})$ , подставив значение $f$ в $f^{- 1}$ .

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = \frac{2}{3 (\frac{2}{3 x - 5})} + \frac{5}{3}$

Этап 5.2.3

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.1

Объединим $3$ и $\frac{2}{3 x - 5}$ .

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = \frac{2}{\frac{3 \cdot 2}{3 x - 5}} + \frac{5}{3}$

Этап 5.2.3.2

Умножим $3$ на $2$ .

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = \frac{2}{\frac{6}{3 x - 5}} + \frac{5}{3}$

Этап 5.2.3.3

Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = 2 (\frac{3 x - 5}{6}) + \frac{5}{3}$

Этап 5.2.3.4

Сократим общий множитель $2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.4.1

Вынесем множитель $2$ из $6$ .

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = 2 (\frac{3 x - 5}{2 (3)}) + \frac{5}{3}$

Этап 5.2.3.4.2

Сократим общий множитель.

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = 2 (\frac{3 x - 5}{2 \cdot 3}) + \frac{5}{3}$

Этап 5.2.3.4.3

Перепишем это выражение.

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = \frac{3 x - 5}{3} + \frac{5}{3}$

Этап 5.2.4

Упростим члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.4.1

Объединим числители над общим знаменателем.

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = \frac{3 x - 5 + 5}{3}$

Этап 5.2.4.2

Объединим противоположные члены в $3 x - 5 + 5$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.4.2.1

Добавим $- 5$ и $5$ .

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = \frac{3 x + 0}{3}$

Этап 5.2.4.2.2

Добавим $3 x$ и $0$ .

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = \frac{3 x}{3}$

Этап 5.2.4.3

Сократим общий множитель $3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.4.3.1

Сократим общий множитель.

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = \frac{3 x}{3}$

Этап 5.2.4.3.2

Разделим $x$ на $1$ .

$f^{- 1} (\frac{2}{3 x - 5}) = x$

Этап 5.3

Найдем значение $f (f^{- 1} (x))$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.1

Представим результирующую суперпозицию функций.

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

Этап 5.3.2

Найдем значение $f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3})$ , подставив значение $f^{- 1}$ в $f$ .

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = \frac{2}{3 (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) - 5}$

Этап 5.3.3

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.3.1

Применим свойство дистрибутивности.

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = \frac{2}{3 (\frac{2}{3 x}) + 3 (\frac{5}{3}) - 5}$

Этап 5.3.3.2

Сократим общий множитель $3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.3.2.1

Вынесем множитель $3$ из $3 x$ .

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = \frac{2}{3 (\frac{2}{3 (x)}) + 3 (\frac{5}{3}) - 5}$

Этап 5.3.3.2.2

Сократим общий множитель.

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = \frac{2}{3 (\frac{2}{3 x}) + 3 (\frac{5}{3}) - 5}$

Этап 5.3.3.2.3

Перепишем это выражение.

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = \frac{2}{\frac{2}{x} + 3 (\frac{5}{3}) - 5}$

Этап 5.3.3.3

Сократим общий множитель $3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.3.3.1

Сократим общий множитель.

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = \frac{2}{\frac{2}{x} + 3 (\frac{5}{3}) - 5}$

Этап 5.3.3.3.2

Перепишем это выражение.

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = \frac{2}{\frac{2}{x} + 5 - 5}$

Этап 5.3.3.4

Вычтем $5$ из $5$ .

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = \frac{2}{\frac{2}{x} + 0}$

Этап 5.3.3.5

Добавим $\frac{2}{x}$ и $0$ .

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = \frac{2}{\frac{2}{x}}$

Этап 5.3.4

Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = 2 (\frac{x}{2})$

Этап 5.3.5

Сократим общий множитель $2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.3.5.1

Сократим общий множитель.

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = 2 (\frac{x}{2})$

Этап 5.3.5.2

Перепишем это выражение.

$f (\frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}) = x$

Этап 5.4

Так как $f^{- 1} (f (x)) = x$ и $f (f^{- 1} (x)) = x$ , то $f^{- 1} (x) = \frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}$ — обратная к $f (x) = \frac{2}{3 x - 5}$ .

$f^{- 1} (x) = \frac{2}{3 x} + \frac{5}{3}$