¿Cómo encuentra el rango para el inverso de [math] f (x) [/ math] if [math] f (x) = \ sqrt {\ log (2x – 1)} [/ math]?

[matemáticas] f (x) = \ sqrt {\ log (2x-1)} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ text {Let} y = f (x) —– \ boxed 1 [/ math]

[matemáticas] \ implica y = \ sqrt {\ log (2x-1)} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica y ^ 2 = \ log (2x-1) [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica e ^ {(y ^ 2)} = 2x-1 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica 2x = e ^ {(y ^ 2)} + 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica x = \ dfrac {e ^ {(y ^ 2)} + 1} {2} [/ matemáticas]

[matemáticas] De \ boxed1, [/ matemáticas] [matemáticas] x = f ^ {- 1} (y) [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica f ^ {- 1} (y) = \ dfrac {e ^ {(y ^ 2)} + 1} {2} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ text {Reemplazar y por x} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica f ^ {- 1} (x) = \ dfrac {e ^ {(x ^ 2)} + 1} {2} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ text {Esto también se puede escribir como,} [/ matemáticas]

[matemáticas] f ^ {- 1} (x) = \ dfrac {e ^ {(| x | ^ 2)} + 1} {2} [/ matemáticas]

Claramente, a medida que [math] | x | [/ math] aumenta, [math] f ^ {- 1} (x) [/ math] aumenta. Entonces los mínimos ocurrirán en [math] x = 0. [/ Math]

[matemáticas] f ^ {- 1} (x) | _ {min} = f ^ {- 1} (0) = \ dfrac {1 + 1} {2} = 1 [/ matemáticas]

Por lo tanto, el rango de [math] f ^ {- 1} (x) [/ math] es [math] [1, \ infty] [/ math]


Método alternativo.

En el caso de una función monotónica, el dominio de [math] f (x) [/ math] es el mismo que el rango de [math] f ^ {- 1} (x) [/ math].

El dominio de [math] f (x) = \ sqrt {\ log (2x-1)} [/ math] es [math] x≥1 [/ math] porque [math] \ log (2x-1) ≥0 [/matemáticas]

[matemáticas] \ implica 2x-1≥1 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica x≥1 [/ matemáticas]

Observe que el dominio de una función es el rango de su inverso y el rango de una función es el dominio de su inverso. Entonces, simplemente queremos encontrar el dominio de [math] f (x) [/ math] que dará el rango de su inverso. Bueno, debemos tener

[math] log (2x-1) \ geq 0 \ tag * {} [/ math]

o de lo contrario tomamos la raíz cuadrada de algún valor negativo y eso da un número complejo (supongo que la función es de los reales a los reales). Ahora, observe que [math] log (x) [/ math] es negativo cuando [math] x <1 [/ math] y no negativo para [math] x \ geq 1 [/ math]. Entonces, para que [math] log (2x-1) \ geq 0 [/ math] sea verdadero, debemos tener

[matemáticas] 2x-1 \ geq 1 \ implica x \ geq 1 \ tag * {} [/ matemáticas]

Dado que el dominio de [math] f (x) [/ math] es el mismo que el rango de su inverso, el rango de la inversa de [math] f (x) [/ math] es todo [math] x \ geq 1 [/ matemáticas].

Es mejor calcular el rango de x log satisfactorio (2x-1)> o = 0 y luego continuar