1. Planteamos el problema: tenemos dos funciones dadas:
$$f(x) = \sqrt{1^2 - (|x| - 1)^2}$$
$$g(x) = \cos^{-1}(1 - |x|) - \pi$$
Queremos analizar y entender estas funciones, encontrar su dominio, rango y comportamiento.
2. Para $f(x)$, reconocemos que es la fórmula de un semicírculo con radio 1 centrado en $(1,0)$ y simétrico respecto al eje y debido al valor absoluto en $|x|$.
El dominio de $f(x)$ está dado por:
$$1^2 - (|x| - 1)^2 \geq 0$$
$$\Rightarrow (|x| - 1)^2 \leq 1$$
$$\Rightarrow -1 \leq |x| - 1 \leq 1$$
$$\Rightarrow 0 \leq |x| \leq 2$$
Por lo tanto, el dominio es $[-2, 2]$.
3. El rango de $f(x)$ es desde 0 hasta 1, porque la raíz cuadrada siempre es no negativa y el máximo valor dentro de la raíz es 1.
4. Para $g(x)$, la función es:
$$g(x) = \cos^{-1}(1 - |x|) - \pi$$
El dominio de $g(x)$ está determinado por el argumento de $\cos^{-1}$ que debe estar en $[-1,1]$:
$$-1 \leq 1 - |x| \leq 1$$
$$\Rightarrow 0 \leq |x| \leq 2$$
Por lo tanto, el dominio es $[-2, 2]$.
5. El rango de $g(x)$ se obtiene evaluando los extremos:
Para $|x|=0$:
$$g(0) = \cos^{-1}(1) - \pi = 0 - \pi = -\pi$$
Para $|x|=2$:
$$g(2) = \cos^{-1}(-1) - \pi = \pi - \pi = 0$$
Por lo tanto, el rango es $[-\pi, 0]$.
6. Resumen:
- $f(x)$ es un semicírculo con dominio $[-2,2]$ y rango $[0,1]$.
- $g(x)$ es una función decreciente con dominio $[-2,2]$ y rango $[-\pi,0]$.
Estos resultados describen claramente las funciones y sus características principales.
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