题目
Problem
The functions f and g are defined by
f(x)=9−x2x≥0
g(x)=2x+13x≥0
(a) Write down the range of f
(1)
(b) Find the value of fg(1.5)
(2)
(c) Find g−1
(3)
题目中文翻译
函数 f 和 g 定义为
f(x)=9−x2x≥0
g(x)=2x+13x≥0
(a) 写出 f 的值域。
(b) 求 fg(1.5) 的值。
(c) 求 g−1。
解答
(a)
解法一
思路
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因为 x≥0,所以 x2≥0。因此 9−x2 的最大值是 9,并且当 x 继续增大时,函数值可以无限减小。
答题过程
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We have
f(x)=9−x2,x≥0.
Since
x2≥0,
we have
9−x2≤9.
Also, as x increases, 9−x2 can become arbitrarily negative.
Therefore the range of f is
f(x)≤9.
Equivalently,
(−∞,9].
(b)
解法一
思路
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fg(1.5) 表示先把 1.5 代入 g,再把结果代入 f。
答题过程
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First find g(1.5):
g(1.5)==2(1.5)+1343.
Therefore
fg(1.5)=f(43).
Now
f(43)====9−(43)29−16916144−16916135.
Hence
fg(1.5)=16135.
(c)
解法一
思路
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令 y=g(x),然后把 x 表示成 y 的函数。最后交换变量名,得到 g−1(x)。还要写出反函数的定义域,也就是原函数 g 的值域。
答题过程
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Let
y=2x+13.
Multiply both sides by 2x+1:
y(2x+1)=3.
So
2xy+y=3.
Hence
2xy=3−y.
Therefore
x=2y3−y.
Now swap x and y:
g−1(x)=2x3−x.
Since g(x)=2x+13 with x≥0, its maximum value is 3 when x=0, and it approaches 0 but never equals 0.
So the domain of g−1 is
0<x≤3.
Thus
g−1(x)=2x3−x,0<x≤3.