Giải tích sơ cấp Ví dụ

$f (x) = \log_{4} (x - 1)$

Bước 1

Viết $f (x) = \log_{4} (x - 1)$ ở dạng một phương trình.

$y = \log_{4} (x - 1)$

Bước 2

Hoán đổi vị trí các biến.

$x = \log_{4} (y - 1)$

Bước 3

Giải tìm $y$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Viết lại phương trình ở dạng $\log_{4} (y - 1) = x$ .

$\log_{4} (y - 1) = x$

Bước 3.2

Viết lại $\log_{4} (y - 1) = x$ dưới dạng mũ bằng cách dùng định nghĩa của logarit. Nếu $x$ và $b$ là các số thực dương và $b \neq 1$ , thì $\log_{b} (x) = y$ sẽ tương đương với $b^{y} = x$ .

$4^{x} = y - 1$

Bước 3.3

Giải tìm $y$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.3.1

Viết lại phương trình ở dạng $y - 1 = 4^{x}$ .

$y - 1 = 4^{x}$

Bước 3.3.2

Cộng $1$ cho cả hai vế của phương trình.

$y = 4^{x} + 1$

Bước 4

Thay thế $y$ bằng $f^{- 1} (x)$ để cho thấy đáp án cuối cùng.

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

Bước 5

Kiểm tra xem $f^{- 1} (x) = 4^{x} + 1$ có là hàm ngược của $f (x) = \log_{4} (x - 1)$ không.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.1

Để kiểm tra có phải là hàm ngược không, ta kiểm tra xem $f^{- 1} (f (x)) = x$ và $f (f^{- 1} (x)) = x$ không.

Bước 5.2

Tính $f^{- 1} (f (x))$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.2.1

Lập hàm hợp.

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

Bước 5.2.2

Tính $f^{- 1} (\log_{4} (x - 1))$ bằng cách thay giá trị của $f$ vào $f^{- 1}$ .

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

Bước 5.2.3

Lũy thừa và logarit là các hàm nghịch đảo.

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

Bước 5.2.4

Kết hợp các số hạng đối nhau trong $x - 1 + 1$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.2.4.1

Cộng $- 1$ và $1$ .

$f^{- 1} (\log_{4} (x - 1)) = x + 0$

Bước 5.2.4.2

Cộng $x$ và $0$ .

$f^{- 1} (\log_{4} (x - 1)) = x$

Bước 5.3

Tính $f (f^{- 1} (x))$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.3.1

Lập hàm hợp.

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

Bước 5.3.2

Tính $f (4^{x} + 1)$ bằng cách thay giá trị của $f^{- 1}$ vào $f$ .

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

Bước 5.3.3

Kết hợp các số hạng đối nhau trong $(4^{x} + 1) - 1$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.3.3.1

Trừ $1$ khỏi $1$ .

$f (4^{x} + 1) = \log_{4} (4^{x} + 0)$

Bước 5.3.3.2

Cộng $4^{x}$ và $0$ .

$f (4^{x} + 1) = \log_{4} (4^{x})$

Bước 5.3.4

Sử dụng các quy tắc logarit để di chuyển $x$ ra khỏi số mũ.

$f (4^{x} + 1) = x \log_{4} (4)$

Bước 5.3.5

Logarit cơ số $4$ của $4$ là $1$ .

$f (4^{x} + 1) = x \cdot 1$

Bước 5.3.6

Nhân $x$ với $1$ .

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

Bước 5.4

Vì $f^{- 1} (f (x)) = x$ và $f (f^{- 1} (x)) = x$ , nên $f^{- 1} (x) = 4^{x} + 1$ là hàm ngược của $f (x) = \log_{4} (x - 1)$ .

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