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For the functions \( f(x)=\frac{5}{x+2} \) and \( g(x)=\frac{1}{x-2} \), find the composition \( f \circ g \) and simp notation. \( (f \circ g)(x)=\square \) Domain of \( f \circ g: \square \)

Ask by Tran Barrett. in the United States
Feb 21,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

\( (f \circ g)(x) = \frac{5(x-2)}{2x-3} \) Domain of \( f \circ g \): \( x \neq \frac{3}{2} \)

Solución

To find the composition \( f \circ g \) of the functions \( f(x) = \frac{5}{x+2} \) and \( g(x) = \frac{1}{x-2} \), we need to substitute the expression for \( g(x) \) into \( f(x) \) and simplify. Given: \( f(x) = \frac{5}{x+2} \) \( g(x) = \frac{1}{x-2} \) Substitute \( g(x) \) into \( f(x) \): \( (f \circ g)(x) = f(g(x)) = \frac{5}{g(x)+2} \) Substitute \( g(x) = \frac{1}{x-2} \) into the expression: \( (f \circ g)(x) = \frac{5}{\frac{1}{x-2}+2} \) Simplify the expression: \( (f \circ g)(x) = \frac{5}{\frac{1}{x-2}+2} = \frac{5}{\frac{1+2(x-2)}{x-2}} = \frac{5}{\frac{1+2x-4}{x-2}} = \frac{5}{\frac{2x-3}{x-2}} = \frac{5(x-2)}{2x-3} \) Therefore, the composition \( f \circ g \) is \( \frac{5(x-2)}{2x-3} \). To find the domain of \( f \circ g \), we need to ensure that the denominator of the composition is not equal to zero. The denominator is \( 2x-3 \), so the domain of \( f \circ g \) is all real numbers except when \( 2x-3 = 0 \), which gives \( x = \frac{3}{2} \). Therefore, the domain of \( f \circ g \) is \( x \neq \frac{3}{2} \).

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Bonus Knowledge

To find the composition \( f \circ g \), we substitute \( g(x) \) into \( f(x) \): \[ f(g(x)) = f\left(\frac{1}{x-2}\right) = \frac{5}{\frac{1}{x-2} + 2} \] Calculating the denominator: \[ \frac{1}{x-2} + 2 = \frac{1 + 2(x-2)}{x-2} = \frac{1 + 2x - 4}{x-2} = \frac{2x - 3}{x-2} \] Now, substituting back into \( f(g(x)) \): \[ f(g(x)) = \frac{5}{\frac{2x - 3}{x-2}} = \frac{5(x-2)}{2x - 3} \] Thus, we have: \[ (f \circ g)(x) = \frac{5(x-2)}{2x - 3} \] For the domain: 1. The domain of \( g(x) \) requires \( x - 2 \neq 0 \) \(\Rightarrow x \neq 2\). 2. The input to \( f \) (which is \( g(x) \)) must be defined, thus: \(\frac{1}{x - 2} + 2 \neq 0 \Rightarrow \frac{1}{x - 2} \neq -2 \Rightarrow x - 2 \neq -\frac{1}{2} \Rightarrow x \neq \frac{3}{2}\). Combining these, the domain of \( f \circ g \) is: \[ \text{Domain of } f \circ g: x \in \mathbb{R} \setminus \{2, \frac{3}{2}\} \]

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