Enunciado

Use os resultados do Exercício 81 para mostrar que a função apresenta inversa em seu domínio. Determine uma fórmula para d f - 1 / d x   usando o Teorema 3 da Seção 3.8.

f x = 1 3 x + 5 6

Passo 1

O teorema 3 citado nos diz que:

“Se f tiver um intervalo I como domínio e f ' x existe e nunca é nula em I , então f - 1   é derivável em qualquer ponto de seu domínio. O valor de f - 1 no ponto b do domínio de f - 1 é a recíproca do valor de f ' no ponto a = f - 1 ( b ) :

f - 1 ' b = 1 f ' f - 1 b = 1 f ' ( a )

ou

d f - 1 d x = 1 d f d x  

E sabemos que uma função só admite inversa se ela for bijetora, ou seja for injetora e sobrejetora ao mesmo tempo (cada elemento do domínio resulta em um valor diferente no contradomínio).

Como vimos no exercício 81, funções crescentes e decrescentes são injetoras, logo precisamos verificar que a função é crescente ou decrescente em seu domínio (não pode ser nula, ou seja f ' x ≠ 0 em todo o domínio).

E depois calculamos a derivada da inversa pelo teorema. Vamos lá?

Passo 2

A nossa função é:

f x = 1 3 x + 5 6

Derivando...

f ' x =   1 3

Logo, a função é crescente em todo o domínio e possui inversa.

E a derivada da inversa é: d f - 1 d x = 1 1 3 = 3 .

Resposta

d f - 1 d x = 1 1 3 = 3

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53-54. Em cada parte, determine se a afirmação é verdadeira ou falsa. Se falsa, encontre funções para quais a afirmação não é válida.53. b) Se f e g forem crescentes em um intervalo, então f . g també
59. Use a Definição 4.1.1 para provar que:b) Se f for decrescente nos intervalos a ,c e c ,b , então f será decrescente em a ,b .
Use a parte b) do Exercício 59 para mostrar que f x = cos ⁡ x - x é decrescente no intervalo - ∞ ,+ ∞ .
55. Em cada parte, encontre funções f e g que sejam crescentes em - ∞ ,+ ∞ e com as quais f - g tem a propriedade indicada.b) f - g é constante em - ∞ ,+ ∞ .
59. Use a Definição 4.1.1 para provar que:a) Se f for crescente nos intervalos a ,c e c ,b , então f será crescente em a ,b .