Pregunta
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Consider the function \( f(x)=x^{2}+3 \) for the domain \( [0, \infty) \). Find \( f^{-1}(x) \), where \( f^{-1} \) is the inverse of \( f \). Also state the domain of \( f^{-1} \) in interval notation. \( f^{-1}(x)=\prod \) for the domain

Ask by Smith Davies. in the United States
Mar 19,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

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The inverse function is \( f^{-1}(x) = \sqrt{x - 3} \) with the domain \([3, \infty)\).

Solución

1. Start with the function: \[ y = x^2 + 3 \] with the domain \( x \in [0, \infty) \). 2. To find the inverse, solve for \( x \) in terms of \( y \): \[ x^2 = y - 3 \] 3. Since \( x \geq 0 \), take the positive square root: \[ x = \sqrt{y - 3} \] 4. Replace \( y \) with \( x \) in the inverse function notation: \[ f^{-1}(x) = \sqrt{x - 3} \] 5. The domain of \( f^{-1}(x) \) corresponds to the range of \( f(x) \). Since \( f(x) = x^2 + 3 \) and \( x \geq 0 \), the minimum value of \( f(x) \) occurs when \( x = 0 \): \[ f(0) = 0^2 + 3 = 3 \] Hence, the range of \( f \) is \([3, \infty)\), which becomes the domain of \( f^{-1} \). 6. Summary of the results: \[ f^{-1}(x) = \sqrt{x - 3} \quad \text{with domain } [3, \infty) \]

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Beyond the Answer

To find the inverse function of \( f(x) = x^2 + 3 \), we start by setting \( y = f(x) = x^2 + 3 \). Rearranging this equation gives: \[ x^2 = y - 3 \] Taking the square root of both sides, we have: \[ x = \sqrt{y - 3} \] Since the original function is defined for \( x \geq 0 \), we only consider the positive root. Thus, the inverse function is: \[ f^{-1}(x) = \sqrt{x - 3} \] Now, we determine the domain of \( f^{-1} \). The expression inside the square root must be non-negative, so we have: \[ x - 3 \geq 0 \implies x \geq 3 \] In interval notation, the domain of \( f^{-1} \) is: \[ [3, \infty) \]

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