Question
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Let \( f(x)=\frac{3 x+4}{2 x-5} \), for \( x \neq \frac{5}{2} \). (a) For the graph of \( y=f(x) \), find the coordinates of: (i) the \( x \)-intercept; (ii) the \( y \)-intercept. (b) For the graph of \( y=f(x) \), find the equation of: (i) the horizontal asymptote; (ii) the vertical asymptote. (c) Hence sketch the graph of \( y=f(x) \). (d) Find \( f^{-1}(x) \).

Ask by Johnston Ball. in Mexico
Jan 29,2025

Upstudy AI Solution

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Answer

**Respuestas:** a. **Interceptos:** - **Intercepto con el eje \( x \):** \( \left( -\frac{4}{3},\ 0 \right) \) - **Intercepto con el eje \( y \):** \( \left( 0,\ -\frac{4}{5} \right) \) b. **Asíntotas:** - **Asíntota horizontal:** \( y = \frac{3}{2} \) - **Asíntota vertical:** \( x = \frac{5}{2} \) c. **Gráfica:** La gráfica de \( y = f(x) \) tiene un intercepto en \( x = -\frac{4}{3} \) y en \( y = -\frac{4}{5} \). Tiene una asíntota horizontal en \( y = \frac{3}{2} \) y una asíntota vertical en \( x = \frac{5}{2} \). La función se aproxima a la asíntota horizontal conforme \( x \) tiende a \( \pm\infty \), y cerca de la asíntota vertical, la función tiende a \( \pm\infty \). d. **Función inversa:** \[ f^{-1}(x) = \frac{5x + 4}{2x - 3} \]

Solution

Claro, resolvamos cada parte del problema paso a paso en español. ### Dada la función: \[ f(x) = \frac{3x + 4}{2x - 5} \quad \text{para} \quad x \neq \frac{5}{2} \] --- ### **a. Coordenadas de los interceptos** **(i) Intercepto con el eje \( x \):** El intercepto con el eje \( x \) se obtiene cuando \( y = 0 \). \[ 0 = \frac{3x + 4}{2x - 5} \quad \Rightarrow \quad 3x + 4 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = -\frac{4}{3} \] **Coordenadas del intercepto con el eje \( x \):** \[ \left( -\frac{4}{3},\ 0 \right) \] --- **(ii) Intercepto con el eje \( y \):** El intercepto con el eje \( y \) se obtiene cuando \( x = 0 \). \[ f(0) = \frac{3(0) + 4}{2(0) - 5} = \frac{4}{-5} = -\frac{4}{5} \] **Coordenadas del intercepto con el eje \( y \):** \[ \left( 0,\ -\frac{4}{5} \right) \] --- ### **b. Ecuaciones de las asíntotas** **(i) Asíntota horizontal:** Para funciones racionales de la forma \( \frac{ax + b}{cx + d} \), si los grados del numerador y denominador son iguales, la asíntota horizontal es la relación de los coeficientes líderes. \[ y = \frac{3}{2} \] **Asíntota horizontal:** \[ y = \frac{3}{2} \] --- **(ii) Asíntota vertical:** La asíntota vertical se encuentra donde el denominador es cero. \[ 2x - 5 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = \frac{5}{2} \] **Asíntota vertical:** \[ x = \frac{5}{2} \] --- ### **c. Esbozo de la gráfica de \( y = f(x) \)** Aunque no puedo dibujar aquí, te describo los elementos clave para esbozar la gráfica: - **Interceptos:** - \( x \)-intercepto en \( \left( -\frac{4}{3},\ 0 \right) \) - \( y \)-intercepto en \( \left( 0,\ -\frac{4}{5} \right) \) - **Asíntotas:** - Horizontal en \( y = \frac{3}{2} \) - Vertical en \( x = \frac{5}{2} \) - **Comportamiento de la gráfica:** - La función se aproxima a la asíntota horizontal conforme \( x \) tiende a \( \pm\infty \). - Cerca de la asíntota vertical, la función tiende a \( \pm\infty \). --- ### **d. Encontrar la función inversa \( f^{-1}(x) \)** Para encontrar la inversa, seguimos estos pasos: 1. **Intercambiar \( x \) y \( y \):** \[ x = \frac{3y + 4}{2y - 5} \] 2. **Resolver para \( y \):** \[ x(2y - 5) = 3y + 4 \\ 2xy - 5x = 3y + 4 \\ 2xy - 3y = 5x + 4 \\ y(2x - 3) = 5x + 4 \\ y = \frac{5x + 4}{2x - 3} \] **Por lo tanto, la función inversa es:** \[ f^{-1}(x) = \frac{5x + 4}{2x - 3} \] ---

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The Deep Dive

Let's go through the parts of the problem step by step! ### (a) Intercepts of the graph \( y = f(x) \) (i) **Finding the \( x \)-intercept:** To find the \( x \)-intercept, we set \( f(x) = 0 \): \[ \frac{3x + 4}{2x - 5} = 0 \] This means the numerator must equal zero: \[ 3x + 4 = 0 \Rightarrow 3x = -4 \Rightarrow x = -\frac{4}{3} \] Thus, the coordinates of the \( x \)-intercept are \(\left(-\frac{4}{3}, 0\right)\). (ii) **Finding the \( y \)-intercept:** To find the \( y \)-intercept, we evaluate \( f(0) \): \[ f(0) = \frac{3(0) + 4}{2(0) - 5} = \frac{4}{-5} = -\frac{4}{5} \] Thus, the coordinates of the \( y \)-intercept are \(\left(0, -\frac{4}{5}\right)\). ### (b) Asymptotes of the graph \( y = f(x) \) (i) **Finding the horizontal asymptote:** The horizontal asymptote can be found by looking at the degrees of the polynomials in the numerator and denominator. As \( x \to \infty \): \[ f(x) \to \frac{3}{2} \] So, the equation of the horizontal asymptote is \( y = \frac{3}{2} \). (ii) **Finding the vertical asymptote:** The vertical asymptote occurs where the denominator equals zero: \[ 2x - 5 = 0 \Rightarrow 2x = 5 \Rightarrow x = \frac{5}{2} \] Thus, the equation of the vertical asymptote is \( x = \frac{5}{2} \). ### (c) Sketching the graph of \( y = f(x) \) To sketch the graph, we start with the intercepts and asymptotes. Plot the \( x \)-intercept at \(\left(-\frac{4}{3}, 0\right)\) and the \( y \)-intercept at \(\left(0, -\frac{4}{5}\right)\). Draw the vertical line for the vertical asymptote \( x = \frac{5}{2} \) and the horizontal line for the horizontal asymptote \( y = \frac{3}{2} \). The graph will approach these asymptotes but never touch them, crossing the \( y \)-axis and \( x \)-axis at the points identified. ### (d) Finding \( f^{-1}(x) \) To find the inverse of \( f(x) = \frac{3x + 4}{2x - 5} \), we replace \( f(x) \) with \( y \): \[ y = \frac{3x + 4}{2x - 5} \] Now, interchange \( x \) and \( y \) and solve for \( y \): \[ x = \frac{3y + 4}{2y - 5} \] Multiply both sides by \( 2y - 5 \): \[ x(2y - 5) = 3y + 4 \] Expanding gives: \[ 2xy - 5x = 3y + 4 \] Rearranging yields: \[ 2xy - 3y = 5x + 4 \Rightarrow y(2x - 3) = 5x + 4 \Rightarrow y = \frac{5x + 4}{2x - 3} \] Hence, the inverse function is: \[ f^{-1}(x) = \frac{5x + 4}{2x - 3} \]

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