Función inversa
Un amigo te cuenta que en Montevideo hay 25 °C y vos querés saber cuánto es eso en grados Fahrenheit, porque lo viste en una aplicación. Existe una fórmula para pasar de Celsius a Fahrenheit y otra que hace el camino de vuelta, que «deshace» exactamente lo que hizo la primera. Esa función que deshace a otra es su función inversa. Al final de la página volvemos a este ejemplo.
Función inyectiva: cuándo existe la inversa
La función cuadrática $f(x) = x^2 - 6x + 8$ no tiene función inversa en todo $\mathbb{R}$ porque no es inyectiva. Restringe su dominio al intervalo $[3, +\infty)$ y…
La función cuadrática $f(x) = x^2 - 6x + 8$ no tiene función inversa en todo $\mathbb{R}$ porque no es inyectiva. Restringe su dominio al intervalo $[3, +\infty)$ y calcula la expresión analítica de su función inversa en dicho intervalo.
Cálculo de la función inversa
Hallá la expresión analítica de la función inversa o recíproca de la función afín $f(x) = 3x - 5$.
Hallá la expresión analítica de la función inversa o recíproca de la función afín $f(x) = 3x - 5$.
Determina la función recíproca de la función racional $g(x) = \frac{4}{x+2}$.
Determina la función recíproca de la función racional $g(x) = \frac{4}{x+2}$.
Calcula la función inversa de $h(x) = \sqrt{2x - 1}$, indicando el dominio de la nueva función obtenida.
Calcula la función inversa de $h(x) = \sqrt{2x - 1}$, indicando el dominio de la nueva función obtenida.
El costo de producción mensual en pesos de $x$ unidades de un componente electrónico viene dado por la función $C(x) = \frac{4\,800x + 20\,000}{x + 2}$. Hallá la función…
El costo de producción mensual en pesos de $x$ unidades de un componente electrónico viene dado por la función $C(x) = \frac{4\,800x + 20\,000}{x + 2}$. Hallá la función inversa $C^{-1}(x)$ e interpretá qué representa esta nueva función en el contexto del problema.
Comprobar una inversa con la composición
Comprueba, utilizando la composición de funciones, si $f(x) = \frac{x+1}{2}$ y $g(x) = 2x - 1$ son funciones inversas. Debes verificar que $(f \circ g)(x) = x$ y que…
Comprueba, utilizando la composición de funciones, si $f(x) = \frac{x+1}{2}$ y $g(x) = 2x - 1$ son funciones inversas. Debes verificar que $(f \circ g)(x) = x$ y que $(g \circ f)(x) = x$.
Halla el valor del parámetro $k$ para que la función $f(x) = \frac{3x + 2}{x + k}$ sea su propia inversa, es decir, que se cumpla la condición $f(f(x)) = x$ para…
Halla el valor del parámetro $k$ para que la función $f(x) = \frac{3x + 2}{x + k}$ sea su propia inversa, es decir, que se cumpla la condición $f(f(x)) = x$ para cualquier valor de su dominio.
Sabiendo que la función racional $f(x) = \frac{ax + b}{cx - 1}$ es su propia función inversa (es decir, $f^{-1}(x) = f(x)$) y que su gráfica pasa por los puntos $(2, 5)$…
Sabiendo que la función racional $f(x) = \frac{ax + b}{cx - 1}$ es su propia función inversa (es decir, $f^{-1}(x) = f(x)$) y que su gráfica pasa por los puntos $(2, 5)$ y $(0, -3)$, plantea un sistema de ecuaciones y determina los valores numéricos de los parámetros $a$, $b$ y $c$.
Simetría respecto a $y = x$ y dominios cruzados
Dada la gráfica de la función exponencial $f(x) = 2^x$, dibuja en tu cuaderno los ejes de coordenadas, la recta bisectriz del primer cuadrante ($y = x$) y esboza la…
Dada la gráfica de la función exponencial $f(x) = 2^x$, dibuja en tu cuaderno los ejes de coordenadas, la recta bisectriz del primer cuadrante ($y = x$) y esboza la gráfica de su función inversa $f^{-1}(x)$. Identifica las coordenadas de al menos tres puntos por los que pase $f^{-1}(x)$.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Obtén la función inversa de la función exponencial $f(x) = 2^{x-3}$.
Obtén la función inversa de la función exponencial $f(x) = 2^{x-3}$.
Halla la función recíproca de la función logarítmica $g(x) = \log_3(x) + 1$.
Halla la función recíproca de la función logarítmica $g(x) = \log_3(x) + 1$.
Sabiendo que $f(x) = x^3 + 2x + 1$, calcula el valor numérico de $f^{-1}(4)$ sin necesidad de hallar la expresión algebraica completa de la función inversa.
Sabiendo que $f(x) = x^3 + 2x + 1$, calcula el valor numérico de $f^{-1}(4)$ sin necesidad de hallar la expresión algebraica completa de la función inversa.
Dada la función racional $f(x) = \frac{2x - 1}{x + 3}$, halla su función inversa $f^{-1}(x)$. A continuación, calcula el dominio de $f(x)$ y el dominio de $f^{-1}(x)$, y…
Dada la función racional $f(x) = \frac{2x - 1}{x + 3}$, halla su función inversa $f^{-1}(x)$. A continuación, calcula el dominio de $f(x)$ y el dominio de $f^{-1}(x)$, y explica la relación que existe entre estos dominios y los recorridos (imágenes) de ambas funciones.
Se muestra la gráfica de la función $f(x) = x^2 - 2$ restringida al dominio $x \ge 0$. Dibuja en tu cuaderno la recta $y = x$ y la gráfica de la función inversa…
Se muestra la gráfica de la función $f(x) = x^2 - 2$ restringida al dominio $x \ge 0$. Dibuja en tu cuaderno la recta $y = x$ y la gráfica de la función inversa $f^{-1}(x)$. Determina analíticamente el punto exacto de corte entre ambas curvas.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Funciones inversas en problemas
Cuando una fórmula modela una situación, su inversa responde la pregunta «¿qué entrada produce esta salida?».
La relación que permite convertir una temperatura dada en grados Celsius ($C$) a grados Fahrenheit ($F$) es $F(C) = \frac{9}{5}C + 32$. Encuentra la función inversa…
La relación que permite convertir una temperatura dada en grados Celsius ($C$) a grados Fahrenheit ($F$) es $F(C) = \frac{9}{5}C + 32$. Encuentra la función inversa $C(F)$ y utilízala para calcular a cuántos grados Celsius corresponden $68$ grados Fahrenheit.
El número de usuarios de una nueva aplicación de mensajería crece según el modelo $U(t) = 150 \cdot e^{0,2t}$, donde $t$ se mide en semanas y $U(t)$ en miles de…
El número de usuarios de una nueva aplicación de mensajería crece según el modelo $U(t) = 150 \cdot e^{0,2t}$, donde $t$ se mide en semanas y $U(t)$ en miles de usuarios. Determina la función inversa $t(U)$ y úsala para calcular cuánto tiempo exacto debe transcurrir para que la aplicación alcance los $3000$ miles de usuarios (tres millones).
La depreciación anual de un equipo industrial se modela con la función $V(t) = 480\,000 \cdot (0,8)^t$, donde $V$ es el valor actual en pesos y $t$ el tiempo…
La depreciación anual de un equipo industrial se modela con la función $V(t) = 480\,000 \cdot (0,8)^t$, donde $V$ es el valor actual en pesos y $t$ el tiempo transcurrido en años desde su compra. Hallá la función inversa $t(V)$ e indicá cuántos años pasaron exactamente si el equipo se valora hoy en $245\,760$ pesos.
El nivel de intensidad sonora en decibelios (dB) percibido por el oído humano se calcula mediante la función $\beta(I) = 10 \log_{10} \left( \frac{I}{I_0} \right)$,…
El nivel de intensidad sonora en decibelios (dB) percibido por el oído humano se calcula mediante la función $\beta(I) = 10 \log_{10} \left( \frac{I}{I_0} \right)$, donde $I$ es la intensidad acústica en $\text{W/m}^2$ e $I_0 = 10^{-12} \text{ W/m}^2$ es la intensidad umbral de audición. Encuentra la función inversa $I(\beta)$ que determina la intensidad en función de los decibelios. Si el umbral de dolor humano se sitúa en $120 \text{ dB}$, ¿cuál es la intensidad acústica correspondiente?
La concentración $C(t)$ de un reactivo en una reacción química de segundo orden evoluciona según la ley $C(t) = \frac{C_0}{1 + k \cdot C_0 \cdot t}$, donde $C_0$ es la…
La concentración $C(t)$ de un reactivo en una reacción química de segundo orden evoluciona según la ley $C(t) = \frac{C_0}{1 + k \cdot C_0 \cdot t}$, donde $C_0$ es la concentración inicial y $k$ es la constante de velocidad. Despeja el tiempo $t$ para hallar la función inversa $t(C)$. Utilízala para demostrar que el tiempo de vida media (el tiempo necesario para que la concentración se reduzca a la mitad, $C = \frac{C_0}{2}$) es inversamente proporcional a la concentración inicial $C_0$.
La propagación de un virus informático en una red cerrada se modela mediante la función logística $N(t) = \frac{5000}{1 + 49e^{-0,5t}}$, donde $N(t)$ es el número de…
La propagación de un virus informático en una red cerrada se modela mediante la función logística $N(t) = \frac{5000}{1 + 49e^{-0,5t}}$, donde $N(t)$ es el número de computadoras infectadas y $t$ representa los días transcurridos desde la detección inicial. Determiná la función inversa $t(N)$. ¿Qué significado tiene el dominio de esta función inversa en el contexto del límite de propagación del virus?
Inversas más elaboradas
Con composiciones, funciones a trozos o racionales con parámetros, el método es el mismo: despejar, intercambiar y cuidar los dominios.
Dadas las funciones $f(x) = \frac{x}{x-2}$ y $g(x) = \sqrt{x+1}$, obtén paso a paso la expresión analítica de la función inversa de la composición, es decir,…
Dadas las funciones $f(x) = \frac{x}{x-2}$ y $g(x) = \sqrt{x+1}$, obtén paso a paso la expresión analítica de la función inversa de la composición, es decir, $(f \circ g)^{-1}(x)$, y determina el dominio de validez de esta nueva función.
Calcula la función inversa de la siguiente función definida a trozos: $f(x) = \begin{cases} 2x + 1 & \text{si } x < 0 \\ x^2 + 1 & \text{si } x \ge 0 \end{cases}$…
Calcula la función inversa de la siguiente función definida a trozos:
$f(x) = \begin{cases} 2x + 1 & \text{si } x < 0 \\ x^2 + 1 & \text{si } x \ge 0 \end{cases}$
Comprueba analíticamente que el dominio de $f^{-1}$ coincide exactamente con el recorrido de $f$.
Sea la función radical $f(x) = \sqrt{x+6}$. Calcula su función inversa $f^{-1}(x)$ indicando claramente su dominio. Determina analíticamente los puntos de corte entre…
Sea la función radical $f(x) = \sqrt{x+6}$. Calcula su función inversa $f^{-1}(x)$ indicando claramente su dominio. Determina analíticamente los puntos de corte entre las gráficas de $f(x)$ y $f^{-1}(x)$, sabiendo que por simetría dichos puntos deben encontrarse sobre la recta $y = x$.
Demuestra algebraicamente que si $f(x) = \frac{x^3 + 1}{x^3 - 1}$, entonces su función inversa viene dada por la expresión $f^{-1}(x) = \sqrt[3]{\frac{x+1}{x-1}}$. A…
Demuestra algebraicamente que si $f(x) = \frac{x^3 + 1}{x^3 - 1}$, entonces su función inversa viene dada por la expresión $f^{-1}(x) = \sqrt[3]{\frac{x+1}{x-1}}$. A continuación, justifica mediante la resolución de una ecuación si la gráfica de $f(x)$ interseca a la gráfica de su función inversa.
Volvé al principio: si $F = \dfrac{9}{5}C + 32$, despejamos $C$: restamos 32 y multiplicamos por $\dfrac{5}{9}$, y queda $C = \dfrac{5}{9}(F - 32)$. Para pasar de $77\,°\text{F}$ a Celsius: $\dfrac{5}{9} \cdot 45 = 25$ °C.