lunes, 26 de septiembre de 2016

Un exercici de composició de funcions

Enunciat:

  Donades les funcions $g(x)=3^x$ i $f(x)=1-2x$, determineu les següents funcions:
    a)   $g \circ f$   (efa composada amb ge)
    b)   $f \circ g$   (ge composada amb efa)
    c)   $f^{-1}$   (recíproca de efa)
    d)   $g^{-1}$   (recíproca de ge)
    e)   $g \circ f^{-1}$   (recíproca de efa composada amb ge)
    f)   $f \circ g^{-1}$   (recíproca de ge composada amb efa)
    g)   $f^{-1} \circ g$   (ge composada amb la recíproca de efa)
    h)   $g^{-1} \circ f$   (efa composada amb la recíproca de ge)
    i)   $f^{-1} \circ g^{-1}$   (recíproca de ge composada amb la recíproca de efa)
    j)   $g^{-1} \circ f^{-1}$   (recíproca de efa composada amb la recíproca de ge)
    k)   $\big(f \circ g\big)^{-1}$   (recíproca de la funció 'ge composada efa')
    l)   $\big(g \circ f\big)^{-1}$   (recíproca de la funció 'efa composada ge')


Resolució:

    a)   $\displaystyle (g \circ f)(x)=g(f(x))=g(1-2x)=3^{1-2\,x}$
    b)   $(f \circ g)(x)=f(3^x)=1-2\cdot 3^x$
    c)   $f^{-1}(x)=\ldots=\dfrac{1-x}{2}$
    d)   $g^{-1}(x)=\ldots=\dfrac{\ln{x}}{\ln{3}}$
    e)   $\displaystyle (g \circ f^{-1})(x)=g\big(\dfrac{1-x}{2}\big)=3^{\frac{1-x}{2}}$
    f)   $\displaystyle (f \circ g^{-1})(x)=f\Big(\frac{\ln{x}}{\ln{3}} \Big)=\ldots=1-\dfrac{\ln{x^2}}{\ln{3}}$
    g)   $\displaystyle (f^{-1} \circ g)(x)=f^{-1}\big( 3^x \big) = \ldots = \dfrac{1-3^x}{2}$
    h)   $\displaystyle (g^{-1} \circ f)(x)=g^{-1}\big(1-2\,x\big)=\ldots=\dfrac{\ln{(1-2\,x)}}{\ln{3}}$
    i)   $\displaystyle (f^{-1} \circ g^{-1})(x)=f^{-1}\Big( \dfrac{\ln{x}}{\ln{3}}\Big)=\ldots=\dfrac{1}{2}-\dfrac{\ln{x}}{\ln{9}}$
    j)   $\displaystyle (g^{-1} \circ f^{-1})(x)=g^{-1}\Big( \dfrac{1-x}{2}\Big)=\ldots=\dfrac{\ln{\big(\frac{1-x}{2}}\big)}{\ln{3}}$
    k)   $\displaystyle \big(f \circ g\big)^{-1}(x)=[\text{propietat}]=(g^{-1} \circ f^{-1})(x)=\dfrac{\ln{\big(\frac{1-x}{2}}\big)}{\ln{3}}$
    l)   $\displaystyle \big(g \circ f\big)^{-1}(x)=[\text{propietat}]=(f^{-1} \circ g^{-1})(x)=\dfrac{1}{2}-\dfrac{\ln{x}}{\ln{9}}$
$\square$