Álgebra Ejemplos

$f (x) = \sqrt{x^{3} + 5}$

Paso 1

Escribe $f (x) = \sqrt{x^{3} + 5}$ como una ecuación.

$y = \sqrt{x^{3} + 5}$

Paso 2

Intercambia las variables.

$x = \sqrt{y^{3} + 5}$

Paso 3

Resuelve $y$

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Paso 3.1

Reescribe la ecuación como $\sqrt{y^{3} + 5} = x$ .

$\sqrt{y^{3} + 5} = x$

Paso 3.2

Para eliminar el radical en el lazo izquierdo de la ecuación, eleva al cuadrado ambos lados de la ecuación.

${\sqrt{y^{3} + 5}}^{2} = x^{2}$

Paso 3.3

Simplifica cada lado de la ecuación.

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Paso 3.3.1

Usa $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescribir $\sqrt{y^{3} + 5}$ como ${(y^{3} + 5)}^{\frac{1}{2}}$ .

${({(y^{3} + 5)}^{\frac{1}{2}})}^{2} = x^{2}$

Paso 3.3.2

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 3.3.2.1

Simplifica ${({(y^{3} + 5)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

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Paso 3.3.2.1.1

Multiplica los exponentes en ${({(y^{3} + 5)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

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Paso 3.3.2.1.1.1

Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

${(y^{3} + 5)}^{\frac{1}{2} \cdot 2} = x^{2}$

Paso 3.3.2.1.1.2

Cancela el factor común de $2$ .

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Paso 3.3.2.1.1.2.1

Cancela el factor común.

${(y^{3} + 5)}^{\frac{1}{2} \cdot 2} = x^{2}$

Paso 3.3.2.1.1.2.2

Reescribe la expresión.

${(y^{3} + 5)}^{1} = x^{2}$

Paso 3.3.2.1.2

Simplifica.

$y^{3} + 5 = x^{2}$

Paso 3.4

Resuelve $y$

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Paso 3.4.1

Resta $5$ de ambos lados de la ecuación.

$y^{3} = x^{2} - 5$

Paso 3.4.2

Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.

$y = \sqrt[3]{x^{2} - 5}$

Paso 4

Reemplaza $y$ con $f^{- 1} (x)$ para ver la respuesta final.

$f^{- 1} (x) = \sqrt[3]{x^{2} - 5}$

Paso 5

Verifica si $f^{- 1} (x) = \sqrt[3]{x^{2} - 5}$ es la inversa de $f (x) = \sqrt{x^{3} + 5}$ .

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Paso 5.1

Para verificar la inversa, comprueba si $f^{- 1} (f (x)) = x$ y $f (f^{- 1} (x)) = x$ .

Paso 5.2

Evalúa $f^{- 1} (f (x))$ .

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Paso 5.2.1

Establece la función de resultado compuesta.

$f^{- 1} (f (x))$

Paso 5.2.2

Evalúa $f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5})$ mediante la sustitución del valor de $f$ en $f^{- 1}$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5}) = \sqrt[3]{{(\sqrt{x^{3} + 5})}^{2} - 5}$

Paso 5.2.3

Reescribe ${\sqrt{x^{3} + 5}}^{2}$ como $x^{3} + 5$ .

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Paso 5.2.3.1

Usa $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescribir $\sqrt{x^{3} + 5}$ como ${(x^{3} + 5)}^{\frac{1}{2}}$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5}) = \sqrt[3]{{({(x^{3} + 5)}^{\frac{1}{2}})}^{2} - 5}$

Paso 5.2.3.2

Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5}) = \sqrt[3]{{(x^{3} + 5)}^{\frac{1}{2} \cdot 2} - 5}$

Paso 5.2.3.3

Combina $\frac{1}{2}$ y $2$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5}) = \sqrt[3]{{(x^{3} + 5)}^{\frac{2}{2}} - 5}$

Paso 5.2.3.4

Cancela el factor común de $2$ .

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Paso 5.2.3.4.1

Cancela el factor común.

$f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5}) = \sqrt[3]{{(x^{3} + 5)}^{\frac{2}{2}} - 5}$

Paso 5.2.3.4.2

Reescribe la expresión.

$f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5}) = \sqrt[3]{(x^{3} + 5) - 5}$

Paso 5.2.3.5

Simplifica.

$f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5}) = \sqrt[3]{x^{3} + 5 - 5}$

Paso 5.2.4

Simplifica mediante la resta de números.

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Paso 5.2.4.1

Resta $5$ de $5$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5}) = \sqrt[3]{x^{3} + 0}$

Paso 5.2.4.2

Suma $x^{3}$ y $0$ .

$f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5}) = \sqrt[3]{x^{3}}$

Paso 5.2.5

Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales.

$f^{- 1} (\sqrt{x^{3} + 5}) = x$

Paso 5.3

Evalúa $f (f^{- 1} (x))$ .

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Paso 5.3.1

Establece la función de resultado compuesta.

$f (f^{- 1} (x))$

Paso 5.3.2

Evalúa $f (\sqrt[3]{x^{2} - 5})$ mediante la sustitución del valor de $f^{- 1}$ en $f$ .

$f (\sqrt[3]{x^{2} - 5}) = \sqrt{{(\sqrt[3]{x^{2} - 5})}^{3} + 5}$

Paso 5.3.3

Reescribe ${\sqrt[3]{x^{2} - 5}}^{3}$ como $x^{2} - 5$ .

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Paso 5.3.3.1

Usa $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescribir $\sqrt[3]{x^{2} - 5}$ como ${(x^{2} - 5)}^{\frac{1}{3}}$ .

$f (\sqrt[3]{x^{2} - 5}) = \sqrt{{({(x^{2} - 5)}^{\frac{1}{3}})}^{3} + 5}$

Paso 5.3.3.2

Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f (\sqrt[3]{x^{2} - 5}) = \sqrt{{(x^{2} - 5)}^{\frac{1}{3} \cdot 3} + 5}$

Paso 5.3.3.3

Combina $\frac{1}{3}$ y $3$ .

$f (\sqrt[3]{x^{2} - 5}) = \sqrt{{(x^{2} - 5)}^{\frac{3}{3}} + 5}$

Paso 5.3.3.4

Cancela el factor común de $3$ .

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Paso 5.3.3.4.1

Cancela el factor común.

$f (\sqrt[3]{x^{2} - 5}) = \sqrt{{(x^{2} - 5)}^{\frac{3}{3}} + 5}$

Paso 5.3.3.4.2

Reescribe la expresión.

$f (\sqrt[3]{x^{2} - 5}) = \sqrt{(x^{2} - 5) + 5}$

Paso 5.3.3.5

Simplifica.

$f (\sqrt[3]{x^{2} - 5}) = \sqrt{x^{2} - 5 + 5}$

Paso 5.3.4

Simplifica mediante la adición de números.

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Paso 5.3.4.1

Suma $- 5$ y $5$ .

$f (\sqrt[3]{x^{2} - 5}) = \sqrt{x^{2} + 0}$

Paso 5.3.4.2

Suma $x^{2}$ y $0$ .

$f (\sqrt[3]{x^{2} - 5}) = \sqrt{x^{2}}$

Paso 5.3.5

Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.

$f (\sqrt[3]{x^{2} - 5}) = x$

Paso 5.4

Como $f^{- 1} (f (x)) = x$ y $f (f^{- 1} (x)) = x$ , entonces $f^{- 1} (x) = \sqrt[3]{x^{2} - 5}$ es la inversa de $f (x) = \sqrt{x^{3} + 5}$ .

$f^{- 1} (x) = \sqrt[3]{x^{2} - 5}$