Рассмотрим функцию \( y = \frac{3}{x - 4} \). Нам нужно найти область определения и множество значений функции, а также функции, обратной к данной.
Шаг 1: Находим область определения функции
Область определения функции — это множество значений \( x \), при которых функция определена. В данном случае функция включает дробь, и дробь не может быть равна нулю. Поэтому для нахождения области определения нам нужно, чтобы знаменатель не равнялся нулю:
\[ x - 4 \neq 0 \]
Решим это уравнение:
\[ x \neq 4 \]
Таким образом, область определения функции \( y = \frac{3}{x - 4} \) — это все действительные числа, кроме 4. Записываем это в виде интервальной нотации:
\[ D(f) = (-\infty; 4) \cup (4; +\infty) \]
Шаг 2: Находим множество значений функции
Теперь найдем множество значений функции. Из уравнения мы видим, что функция имеет вид дроби, и так как числитель (3) постоянен, а знаменатель (\( x - 4 \)) может принимать любые значения, особое внимание нужно уделить тому, как функцию влияет знак знаменателя.
Когда \( x < 4 \) (например, \( x = 0 \)): \[ y = \frac{3}{0 - 4} = \frac{3}{-4} = -\frac{3}{4} \] Значение функции отрицательное.
Когда \( x > 4 \) (например, \( x = 5 \)): \[ y = \frac{3}{5 - 4} = \frac{3}{1} = 3 \] Значение функции положительное.
Таким образом, функция может принимать любые значения, кроме 0:
\[ y \neq 0 \]
Это происходит потому, что значение функции приближается к нулю, когда \( x \) стремится к 4, но никогда его не принимает. Записываем множество значений:
\[ E(f) = (-\infty; 0) \cup (0; +\infty) \]
Шаг 3: Находим обратную функцию
Чтобы найти обратную функцию, заменим \( y \) на \( x \) и \( x \) на \( y \):
\[ x = \frac{3}{y - 4} \]
Умножим обе стороны на \( y - 4 \):
\[ x(y - 4) = 3 \]
Теперь решим относительно \( y \):
\[ xy - 4x = 3 \] \[ xy = 3 + 4x \] \[ y = \frac{3 + 4x}{x} \]
Таким образом, обратная функция:
\[ f^{-1}(x) = \frac{3 + 4x}{x} \]
Шаг 4: Область определения и множество значений обратной функции
Теперь найдем область определения и множество значений обратной функции.
Область определения:
Обратная функция не может иметь нуль в знаменателе:
\[ x \neq 0 \]
Следовательно, область определения \( D(f^{-1}) \):
\[ D(f^{-1}) = (-\infty; 0) \cup (0; +\infty) \]
Множество значений:
Для обратной функции:
- Когда \( x \) стремится к 0, \( y \) стремится к бесконечности (положительной или отрицательной, в зависимости от направления подхода).
- Когда \( x \) растет, значения функции принимают все значения, которые будут равны:
\[ E(f^{-1}) = (-\infty; 4) \cup (4; +\infty) \]
Результаты
Область определения функции \( y = \frac{3}{x - 4} \): \[ D(f) = (-\infty; 4) \cup (4; +\infty) \]
Множество значений функции: \[ E(f) = (-\infty; 0) \cup (0; +\infty) \]
Обратная функция: \[ f^{-1}(x) = \frac{3 + 4x}{x} \]
Область определения обратной функции: \[ D(f^{-1}) = (-\infty; 0) \cup (0; +\infty) \]
Множество значений обратной функции: \[ E(f^{-1}) = (-\infty; 4) \cup (4; +\infty) \]
Надеюсь, это объяснение помогло вам понять задачу! Если есть вопросы, не стесняйтесь спрашивать!