Pregunta
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If a function \( f \) is increasing on the intervals \( [-3,3] \) and \( [9,17] \) and decreasing on the interval \( [3,9] \), determine the interval(s) on which \( g(x)=-2 f(2 x-5) \) is increasing. The graph \( g(x)=-2 f(2 x-5) \) is increasing on interval (Type your answer in interval notation.)

Ask by Potter Donnelly. in the United States
Feb 26,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

\( g(x) \) is increasing on the interval [4,7].

Solución

We are given f is increasing on [-3,3] and [9,17] and decreasing on [3,9]. The function g is defined by   g(x) = -2 f(2x - 5). Step 1. Rewrite g(x) in terms of u:   Let u = 2x - 5. Then g(x) = -2 f(u). Step 2. Compute g′(x) using the chain rule:   g′(x) = -2 f′(u) · (d/dx)(2x - 5) = -2 f′(u) · 2 = -4 f′(2x - 5). Step 3. Find when g is increasing:   g increases when g′(x) > 0.   So, -4 f′(2x - 5) > 0 ⟹ f′(2x - 5) < 0. Since f′(u) < 0 when f is decreasing, we require that u = 2x - 5 is in an interval where f is decreasing. We are told that f is decreasing on [3,9]. Thus, we set:   3 ≤ 2x - 5 ≤ 9. Step 4. Solve the inequality for x:   Add 5 to all sides: 3 + 5 ≤ 2x ≤ 9 + 5 ⟹ 8 ≤ 2x ≤ 14.   Divide all sides by 2: 4 ≤ x ≤ 7. Thus, g(x) is increasing for x in the interval [4,7]. Answer in interval notation: [4,7].

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Extra Insights

To determine the intervals on which \( g(x) = -2 f(2x - 5) \) is increasing, we need to analyze the behavior of \( f \). 1. We know that \( g \) will be increasing where \( -2 f'(2x - 5) > 0 \), which means \( f'(2x - 5) < 0 \). This indicates that \( g \) is increasing when \( f \) is decreasing. 2. The function \( f \) is decreasing on the interval \( [3, 9] \). So we need to find where \( 2x - 5 \) falls into this interval: - Setting \( 2x - 5 = 3 \) gives \( x = 4 \). - Setting \( 2x - 5 = 9 \) gives \( x = 7 \). Thus, the function \( g(x) \) is increasing on the interval \( [4, 7] \). Therefore, the answer is: \[ [4, 7] \]

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