Question
29. Sea f una función biyectiva tal que \( f(x)=3 x+2 \). Se puede calcular el valor de \( m+n \) si: \[ \begin{array}{l}\text { (1) } f(m)=3 \\ \text { (2) } f^{-1}(n)=2 \\ \text { A) (1) por sí sola } \\ \text { B) (2) por sí sola } \\ \text { C) Ambas juntas, (1) y (2) } \\ \text { D) Cada una por si sola, (1) y (2) } \\ \text { E) Se requiere información adicional }\end{array} \]
Ask by Owen Gibbs. in Chile
Feb 26,2025
Upstudy AI Solution
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Answer
Para resolver el problema, primero encontramos la inversa de la función \( f(x) = 3x + 2 \), que es \( f^{-1}(x) = \frac{x - 2}{3} \). Luego, usando la condición (1) \( f(m) = 3 \), encontramos que \( m = \frac{1}{3} \). Con la condición (2) \( f^{-1}(n) = 2 \), encontramos que \( n = 8 \). Sumando \( m \) y \( n \), obtenemos \( m + n = \frac{25}{3} \). Por lo tanto, ambas condiciones juntas permiten calcular \( m + n \).
**Respuesta simplificada:**
La suma \( m + n \) es \( \frac{25}{3} \).
Solution
Para resolver el problema, primero necesitamos entender la función \( f(x) = 3x + 2 \) y su inversa \( f^{-1}(x) \).
### Paso 1: Encontrar la inversa de la función
La función \( f(x) = 3x + 2 \) es una función lineal y biyectiva. Para encontrar su inversa, seguimos estos pasos:
1. Reemplazamos \( f(x) \) por \( y \):
\[
y = 3x + 2
\]
2. Despejamos \( x \):
\[
y - 2 = 3x \implies x = \frac{y - 2}{3}
\]
3. Intercambiamos \( x \) y \( y \) para obtener la inversa:
\[
f^{-1}(x) = \frac{x - 2}{3}
\]
### Paso 2: Analizar las condiciones
Ahora, analicemos las condiciones dadas:
1. **Condición (1)**: \( f(m) = 3 \)
- Sustituyendo en la función:
\[
3m + 2 = 3
\]
- Resolviendo para \( m \):
\[
3m = 3 - 2 \implies 3m = 1 \implies m = \frac{1}{3}
\]
2. **Condición (2)**: \( f^{-1}(n) = 2 \)
- Sustituyendo en la inversa:
\[
\frac{n - 2}{3} = 2
\]
- Resolviendo para \( n \):
\[
n - 2 = 6 \implies n = 8
\]
### Paso 3: Calcular \( m + n \)
Ahora que tenemos los valores de \( m \) y \( n \):
\[
m = \frac{1}{3}, \quad n = 8
\]
Calculamos \( m + n \):
\[
m + n = \frac{1}{3} + 8 = \frac{1}{3} + \frac{24}{3} = \frac{25}{3}
\]
### Paso 4: Determinar la opción correcta
Ahora evaluamos si podemos encontrar \( m + n \) usando cada condición:
- **(1)** por sí sola nos da \( m \).
- **(2)** por sí sola nos da \( n \).
- Ambas juntas nos dan \( m + n \).
Por lo tanto, la respuesta correcta es:
**D) Cada una por sí sola, (1) y (2)**.
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