4.7: Funciones compuestas
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\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\ket}[1]{\left| #1 \right>}\)
\(\newcommand{\bra}[1]{\left< #1 \right|}\)
\(\newcommand{\braket}[2]{\left< #1 \vphantom{#2} \right| \left. #2 \vphantom{#1} \right>}\)
\(\newcommand{\braopket}[3]{\left< #1 \vphantom{#2}\vphantom{#3} \right| #2 \vphantom{#1}\vphantom{#3} \left| #3 \vphantom{#1}\vphantom{#2} \right>}\)
\(\newcommand{\qmvec}[1]{\mathbf{\vec{#1}}}\)
\(\newcommand{\op}[1]{\hat{\mathbf{#1}}}\)
\(\newcommand{\expect}[1]{\langle #1 \rangle}\)
\(\newcommand{\dfn}[1]{\emph{\textbf{#1}}}\)
Similar a la forma en que usamos transformaciones para analizar la ecuación de una función, a veces es útil considerar una función dada como varias funciones de la variable combinadas entre sí.
Por ejemplo, en lugar de pensar en la función\(f(x)=(2 x-7)^{3}\) como una sola función, podemos pensar en ella como dos funciones:
\ [
\ begin {array} {c}
g (x) =2 x-7\
\ text {y}\\
h (x) =x^ {3}
\ end {array}
\]
Entonces\(f(x)\) es la combinación o “composición” de estas dos funciones juntas. La primera función multiplica la variable por\(2,\) y resta 7 del resultado. La segunda función toma esta respuesta y la eleva a la tercera potencia. La notación para la composición de funciones es un círculo abierto: 0
En el ejemplo anterior diríamos que la función\(f(x)=(2 x-7)^{3}\) es equivalente a la composición\(h \circ g(x)\) o\(h(g(x))\). El orden de composición de la función es importante. La función\(g \circ h(x)\) sería equivalente a la\(g(h(x)),\) que sería
\ [
\ text {igual a} g\ left (x^ {3}\ right) =2\ left (x^ {3}\ right) -7=2 x^ {3} -7
\]
Ejercicios 4.7
Encuentra\(f \circ g(x)\) y\(g \circ f(x)\) para cada uno de los siguientes problemas.
1)\(\quad f(x)=x^{2} \\ g(x)=x-1\)
2)\(\quad f(x)=|x-3| \\ g(x)=2 x+3\)
3)\(\quad f(x)=\frac{x}{x-2} \\ g(x)=\frac{x+3}{x} \)
4)\(\quad f(x)=x^{3}-1 \\ g(x)=\frac{1}{x^{3}+1\)
5)\(\quad f(x)=\sqrt{x+1} \\ g(x)=x^{4}-1\)
6)\(\quad f(x)=2 x^{3}-1 \\ g(x)=\sqrt[3]{\frac{x+1}{2}\)
Buscar funciones\(f(x)\) y\(g(x)\) para que el función dada\(h(x)=f \circ g(x)\)
7)\(\quad h(x)=(3 x+1)^{2}\)
8)\(\quad h(x)=\left(x^{2}-2 x\right)^{3}\)
9)\(\quad h(x)=\sqrt{1-4 x}\)
10)\(\quad h(x)=\sqrt[3]{x^{2}-1}\)
11)\(\quad h(x)=\left(\frac{x+1}{x-1}\right)^{2}\)
12)\(\quad h(x)=\left(\frac{1-2 x}{1+2 x}\right)^{3}\)
13)\(\quad h(x)=\left(3 x^{2}-1\right)^{-3}\)
14)\(\quad h(x)=\left(1+\frac{1}{x}\right)^{-2}\)
15) \(\quad h(x)=\sqrt{\frac{x}{x-1}}\)
16)\(\quad h(x)=\sqrt[3]{\frac{x-1}{x}}\)
17)\(\quad h(x)=\sqrt{\left(x^{2}-x-1\right)^{3}}\)
18)\(\quad h(x)=\sqrt[3]{\left(1-x^{4}\right)^{2}}\)
19)\(\quad h(x)=\frac{2}{\sqrt{4-x^{2}}}\)
20)\(\quad h(x)=-\left(\frac{3}{x-1}\right)^{5}\)
21) Se infla un globo meteorológico esférico de manera que el radio en el momento\(t\) viene dado por el ecuación:
\ [
r=f (t) =\ frac {1} {2} t+2
\]
Supongamos que\(r\) está en metros y\(t\) está en segundos, con\(t=0\) correspondiente al tiempo en que el globo comienza a inflarse. Si el volumen de una esfera viene dado por la fórmula:
\ [
v (r) =\ frac {4} {3}\ pi r^ {3}
\]
Encuentra\(V(f(t))\) y usa esto para calcular el tiempo en el que se encuentra el volumen del globo\(36 \pi \mathrm{m}^{3}\)

