Enunciado
Cálculo - Cálculo - 12ª Edição - Maurice D. Weir e Joel Hass (George B. Thomas)- Ed: 12º - Capítulo 1.6 - Ex. 73b
Determine uma fórmula para a função inversa e verifique se .
Passo 1
Então, gente, o que o enunciado pede é pra vocês acharem a inversa daquele ali. Como que acho a inversa? É só trocar o pelo e isolar o
Depois vocês têm que fazer a composta da com a inversa que vocês acharam e ver se resulta em . Depois disso, fazer o contrário: a composta de com e ver se dá Eu sei que dá medo, mas vem comigo que eu vou desmistificar isso aí!
Passo 2
Bora lá! Como eu disse no PASSO 1, pra achar a inversa de uma função, basta trocar o com o e isolar o Mas onde que tá nosso Tá ali, no Então, , ok? Vamos trocar:
. Agora, vamos isolar o Passando o pro outro lado como divisão e o pro outro, como multiplicação, e passando o 1 como subtração, chegamos em:
.
Agora, vamos tirar o mínimo do lado direito, ficando assim:
Agora nós vamos precisar lembrar de uma propriedade. Você lembra
Vou fazer a mesma coisa com aquele . Olha só:
Passando o pra um lado, o e o pro outro, nós temos
E agora, pra tirar esse do expoente, que é a nossa incógnita, nós temos que usar o nosso queridíssimo logaritmo. Qual é a base? Vamos usar a base pra fazer aquele sumir, ok? Mas temos que usar o dos 2 lados, senão não vai dar certo:
Tem uma propriedade do logaritmo que diz que, se você tem um expoente dentro do , você pode descer ele como multiplicação. Assim, ó:
Mas temos que lembrar que: , para todo e Dessa forma:
E essa é a nossa função inversa, sacou?
Vamos passar, então, para o passo 3.
Passo 3
Agora que temos a inversa, vamos ver se .
e .
, certo? Onde tem em a gente colocou .
Agora, preciso te lembrar de uma propriedade de logaritmo:
. Tá vendo aquele ?
A base do é e a base da potência também, então eu vou usar aquela propriedade. Mas tem uma coisa que atrapalha, que é aquele sinal de menos. Eu vou usar “a volta” da propriedade que desce o expoente e vou subir ele.
e agora vou poder usar aquela propriedade.
. Repete a primeira e multiplica pelo inverso da segunda…
. Pronto, a primeira já foi!
Passo 4
Agora só falta ver se , ,
, porque onde tem em a gente coloca .
Pela propriedade de divisão no logaritmo:
Cancelando os :
Pela propriedade que desce o expoente:
, que é o que a gente queria.
Resposta
A fórmula é e a verificação deu verdadeira.