Inverse Composition Transformations
1. Problema 4: Encontrar la función inversa de $p(x) = 3(2x - 1)^2 + 3$.
2. Para hallar la inversa, empezamos intercambiando $p(x)$ por $y$:
$$y = 3(2x - 1)^2 + 3$$
3. Cambiamos $x$ y $y$ y despejamos $y$:
$$x = 3(2y - 1)^2 + 3$$
4. Restamos 3 en ambos lados:
$$x - 3 = 3(2y - 1)^2$$
5. Dividimos entre 3:
$$\frac{x - 3}{3} = (2y - 1)^2$$
6. Aplicamos raíz cuadrada (considerando $\pm$):
$$\pm \sqrt{\frac{x - 3}{3}} = 2y - 1$$
7. Sumamos 1 a ambos lados y dividimos entre 2:
$$y = \frac{1 \pm \sqrt{\frac{x - 3}{3}}}{2}$$
8. Por el rango y dominio, elegimos la rama positiva o negativa según corresponda.
Respuesta:
$$p^{-1}(x) = \frac{1 \pm \sqrt{\frac{x - 3}{3}}}{2}$$
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9. Problema 5: Dados
$$f(x) = \sqrt{x + 5}, \quad g(x) = \frac{x - 10}{3}, \quad h(x) = (x - 2)^2,$$
calcular $(f/g)(4)$ y restricciones de dominio.
10. Primero calculamos $f(4)$:
$$f(4) = \sqrt{4 + 5} = \sqrt{9} = 3$$
11. Luego calculamos $g(4)$:
$$g(4) = \frac{4 - 10}{3} = \frac{-6}{3} = -2$$
12. Entonces:
$$(f/g)(4) = \frac{f(4)}{g(4)} = \frac{3}{-2} = -\frac{3}{2}$$
13. Restricciones:
- Para $f(x)$, el radicando $x+5 \geq 0 \Rightarrow x \geq -5$.
- Para $g(x)$, el denominador no puede ser 0, aquí $g(x)$ no es el denominador si no una función en el denominador de la división $f/g$; solo evitar $g(x) = 0$:
$$\frac{x - 10}{3} = 0 \Rightarrow x = 10$$
14. Entonces dominio de $\frac{f}{g}$ es $x \geq -5$ y $x \neq 10$.
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15. Problema 6: La transformación es
$$3f(2 - x) + 5$$
16. El punto original es $(-4, -2)$, es decir: $f(-4) = -2$.
17. Buscamos $x$ tal que $2 - x = -4$:
$$2 - x = -4 \Rightarrow x = 6$$
18. Calculamos $3f(2 - 6) + 5 = 3f(-4) + 5 = 3(-2) + 5 = -6 + 5 = -1$.
19. El punto transformado es $(6, -1)$.
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20. Problema 7: La función:
$$f(x) = \frac{1}{3} \sqrt{2(x + 3)} + 1$$
21. Para la inversa, intercambiamos $x$ y $y$:
$$x = \frac{1}{3} \sqrt{2(y + 3)} + 1$$
22. Restamos 1:
$$x - 1 = \frac{1}{3} \sqrt{2(y + 3)}$$
23. Multiplicamos por 3:
$$3(x - 1) = \sqrt{2(y + 3)}$$
24. Elevamos al cuadrado:
$$[3(x - 1)]^2 = 2(y + 3)$$
25. Dividimos entre 2:
$$\frac{9(x - 1)^2}{2} = y + 3$$
26. Restamos 3:
$$y = \frac{9}{2} (x - 1)^2 - 3$$
27. Por lo tanto,
$$f^{-1}(x) = \frac{9}{2} (x - 1)^2 - 3$$
28. El gráfico debe mostrar $f(x)$ y $f^{-1}(x)$ juntos, reflejados respecto a la línea $y = x$.