Olá
Nesse exercício vamos estudar a imagem direta e inversa de uma função modular
f(x) = |x|
Para calculamos f(ponto), temos que colocar no lugar do x o ponto indicado. É assim que funciona uma função por definição.
a) f(1) = |1| = 1 (pois módulo de um número positivo dá ele mesmo por definição)
b) f(-3) = |-3| = -(-3) = 3 (pois módulo de um número negativo dá menos ele por definição)
Usamos regra de sinais: menos com menos dá mais
c) f(1-V2) = |1-V2|
Vamos ver se esse número dentro do módulo é positivo ou negativo. Com efeito:
1-V2 é aproximadamente igual a 1-1,4 < 0
Logo:
f(1-V2) = |1-V2| = -(1-V2) = -1+V2 = V2 - 1
d) f([-1,1]) =
Observe que essa é a imagem direta que por definição é o conjunto das imagens f(x), tais que x mora nesse intervalo [-1,1]
Logo:
f([-1,1]) = {|x| : x E [-1,1]}
Para calcular, substituimos os valores possíveis para x:
|-1| = 1, |0| = 0 e |1| = 1
Como se trata de um intervalo, temos:
f([-1,1]) = [-1,1] (pois qualquer número que colocarmos no lugar do x, o módulo vai morar nesse intervalo, observe os extremos)
e) f(]-1,2]) = {|x| : x E ]-1,2]}
Calcuando os extremos:
|-1|=1 e |2|=2.
Logo:
f(]-1,2]) = ]-1,2] (Observe que -1 não entra no intervalo)
f) f(IR) = {|x| : x E IR} = IR
Pois todo número real admite módulo, pois o domínio da função modular é o conjunto dos números reais todo
g) f^-1([0,3])
Por definição são os valores de x reais tais que f(x) mora em [0,3]. Então temos:
f^-1([0,3]) = {x E IR : 0 <= |x| <= 3}
Observe que teremos q resolver essa inequação modular. Para isso, vamos resolver uma por uma. Primeiro:
1) |x| >=0
Pela propriedade de desigualdade modular, devemos ter
x<=0 ou x>=0 ou seja x E IR
2) |x| <= 3
Pela propriedade,vem:
-3 <= x <= 3
Fazendo a intersecção, vem:
x E IR
-3 <= x <= 3
---------------------> IR
-- -3-----------3--->
Portanto:
f^-1([0,3]) = [-3,3]
h) f^1([-1,3]) = {x E IR : -1 <= |x| <=3}
Sugiro que tente fazer esse com base no anterior.
i) f^-1(IR*) = {x E IR : |x| E IR*}
Lembre-se que IR* = IR \ {0}
Então, para que módulo de x esteja na reta sem ter o zero, como o domínio de |x| é IR, segue que:
f^-1(IR*) = IR*
Espero ter ajudado!