Math Problem Statement

diberikan fungsi f(x) = a + x−bxb​ dan g(x) = (x - a)^2 + b untuk sebarang bilangan real a dan b. a. dapatkan domain dan range dari f(x) b. dapatkan domain g(x) agar fungsi f(x) dan g(x) saling invers. Jelaskan jawaban anda. c. gambar sketsa kurva f(x) dan f^-1(x) dalam satu bidang koordinat.

Solution

Diberikan fungsi f(x)=a+xbxbf(x) = a + x - b \cdot x - b dan g(x)=(xa)2+bg(x) = (x - a)^2 + b, kita akan menyelesaikan bagian-bagian soal tersebut dengan langkah-langkah berikut.

a. Domain dan range dari f(x)f(x)

Fungsi:

f(x)=a+xbxbf(x) = a + x - b \cdot x - b

Sederhanakan fungsi tersebut:

f(x)=a+(1b)xf(x) = a + (1 - b)x

Domain: Fungsi ini adalah fungsi linear, sehingga tidak ada pembatasan khusus pada nilai xx. Jadi, domain dari f(x)f(x) adalah semua bilangan real, yaitu:

Domainf(x)=R\text{Domain} f(x) = \mathbb{R}

Range: Karena f(x)f(x) merupakan fungsi linear, range-nya juga adalah seluruh bilangan real. Oleh karena itu:

Rangef(x)=R\text{Range} f(x) = \mathbb{R}

b. Domain g(x)g(x) agar f(x)f(x) dan g(x)g(x) saling invers

Agar f(x)f(x) dan g(x)g(x) saling invers, kita harus memastikan bahwa f(g(x))=xf(g(x)) = x dan g(f(x))=xg(f(x)) = x. Mari kita mulai dengan mencari inversi dari f(x)f(x) dan g(x)g(x).

  1. Inversi dari f(x)f(x):

    Mulai dari f(x)=a+(1b)xf(x) = a + (1 - b)x.

    Untuk mendapatkan inversinya, kita buat:

    y=a+(1b)xy = a + (1 - b)x

    Kemudian, kita pecahkan untuk xx:

    ya=(1b)xy - a = (1 - b)x x=ya1bx = \frac{y - a}{1 - b}

    Jadi, inversi dari f(x)f(x) adalah:

    f1(x)=xa1bf^{-1}(x) = \frac{x - a}{1 - b}

  2. Inversi dari g(x)g(x):

    Fungsi g(x)=(xa)2+bg(x) = (x - a)^2 + b adalah fungsi kuadrat. Kita akan mencari inversinya:

    y=(xa)2+by = (x - a)^2 + b

    Pecahkan untuk xx:

    yb=(xa)2y - b = (x - a)^2 xa=±ybx - a = \pm \sqrt{y - b} x=a±ybx = a \pm \sqrt{y - b}

    Karena f(x)f(x) adalah fungsi linear yang tidak memiliki percabangan, kita harus memilih hanya satu solusi dari x=a+ybx = a + \sqrt{y - b} atau x=aybx = a - \sqrt{y - b}. Agar g(x)g(x) bersifat satu-ke-satu dan dapat memiliki invers, kita batasi domain g(x)g(x) sehingga hanya satu cabang yang diambil.

    Oleh karena itu, kita tetapkan domain g(x)g(x) sebagai:

    Domain g(x)=[a,)\text{Domain } g(x) = [a, \infty)

c. Sketsa Kurva f(x)f(x) dan f1(x)f^{-1}(x)

Untuk sketsa kurva, berikut adalah langkah-langkah untuk menggambar f(x)f(x) dan f1(x)f^{-1}(x) pada bidang koordinat yang sama:

  • f(x)=a+(1b)xf(x) = a + (1 - b)x adalah garis lurus dengan kemiringan 1b1 - b.
  • f1(x)=xa1bf^{-1}(x) = \frac{x - a}{1 - b} juga merupakan garis lurus yang merupakan pencerminan dari f(x)f(x) terhadap garis y=xy = x.

Jika a=0a = 0 dan b=0b = 0, kedua garis ini akan menjadi pencerminan yang sempurna.

Saya dapat membuat visualisasi sketsa untuk lebih jelas. Apakah Anda ingin saya melanjutkan untuk membuat gambar kurvanya?

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Algebra
Linear Functions
Inverse Functions
Quadratic Functions

Formulas

f(x) = a + (1 - b) * x
g(x) = (x - a)^2 + b
Inverse of f(x): f^-1(x) = (x - a) / (1 - b)
Inverse of g(x): g^-1(x) = a + sqrt(y - b)

Theorems

Inverse Function Theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12