MENU

RD Chapter 2 Functions Ex 2.3 Solutions

Question - 1 : -

Find fog and gof, if  

(i)  f (x) = ex, g(x) = loge x

(ii) f (x) = x2, g(x) = cos x

(iii) f (x) = |x|, g (x) = sin x

(iv) f (x) = x+1, g(x) = ex

(v) f (x) = sin−1 x, g(x) = x2

(vi) f (x) = x+1, g (x) = sin x

(vii) f(x)= x + 1, g (x) = 2x + 3

(viii) f(x) = c, c R, g(x) = sin x2

(ix) f(x) = x2 + 2 , g (x) = 1 − 1/ (1-x)

Answer - 1 : -

(i) Given f (x) =ex, g(x) = loge x

Letf: R → (0, ∞); and g: (0, ∞) → R

Now we have tocalculate fog,

Clearly, the range of g is a subset of the domain of f.

fog: ( 0, ∞) → R

(fog) (x) = f (g (x))

= f (loge x)

= loge ex

= x 

Now we have tocalculate gof,

Clearly, the range of f is a subset of the domain of g.

 fog: R→ R

(gof) (x) = g (f (x))

= g (ex)

= loge ex

= x

(ii)f (x) = x2, g(x) = cos x

f: R→ [0, ∞) ; g: R→[−1, 1]

Now we have tocalculate fog,

Clearly, the range of g is not a subset of the domain of f.

 Domain (fog) = {x: xdomain of g and g (x)  domain of f}

 Domain (fog) = x: x  R and cos x  R}

 Domain of (fog) = R

(fog): R→ R

(fog) (x) = f (g (x))

= f (cos x)

= cos2 x

Now we have tocalculate gof,

Clearly, the range of f is a subset of the domain of g.

 fog: R→R

(gof) (x) = g (f (x))

= g (x2)

= cos x2

(iii) Givenf (x) = |x|, g(x) = sin x

f: R → (0, ∞) ; g : R→[−1, 1]

Now we have to calculatefog,

Clearly, the range of g is a subset of the domain of f.

 fog: R→R

(fog) (x) = f (g (x))

= f (sin x)

= |sin x|

Now we have tocalculate gof,

Clearly, the range of f is a subset of the domain of g.

 fog : R→ R

(gof) (x) = g (f (x))

= g (|x|)

= sin |x|

(iv) Givenf (x) = x + 1, g(x) = ex

f: R→R ; g: R → [ 1, ∞)

Now we have calculatefog:

Clearly, range of g is a subset of domain of f.

 fog: R→R

(fog) (x) = f (g (x))

= f (ex)

= e+1

Now we have to computegof,

Clearly, range of f is a subset of domain of g.

 fog: R→R

(gof) (x) = g (f (x))

= g (x+1)

= ex+1

(v) Givenf (x) = sin −1 x, g(x) = x2

f: [−1,1]→[(-π)/2 ,π/2]; g : R → [0, ∞) 

Now we have tocompute fog:

Clearly, the range of g is not a subset of the domain of f.

Domain (fog) = {x: x  domain of g and g (x)  domain of f}

Domain (fog) ={x: x  R and x2  [−1, 1]}

Domain (fog) ={x: x  R and x  [−1, 1]}

Domain of (fog)= [−1, 1]

fog: [−1,1] → R 

(fog) (x) = f (g (x))

= f (x2)

= sin−1 (x2)

Now we have tocompute gof:

Clearly, the range of f is a subset of the domain of g.

fog: [−1,1] → R

(gof) (x) = g (f (x))

= g (sin−1 x)

= (sin−1 x)2

(vi) Givenf(x) = x+1, g(x) = sin x

f: R→R ; g: R→[−1, 1]

Now we have tocompute fog

Clearly, the range of g is a subset of the domain of f.

Set of the domain of f.

 fog: R→ R

(fog) (x) = f (g (x))

= f (sin x)

= sin x + 1

Now we have to computegof,

Clearly, the range of f is a subset of the domain of g.

 fog: R → R

(gof) (x) = g (f (x))

= g (x+1)

= sin (x+1)

(vii) Givenf (x) = x+1, g (x) = 2x + 3

f: R→R ; g: R → R

Now we have tocompute fog 

Clearly, the range of g is a subset of the domain of f.

 fog: R→ R

(fog) (x) = f (g (x))

= f (2x+3)

= 2x + 3 + 1

= 2x + 4

Now we have tocompute gof

Clearly, the range of f is a subset of the domain of g.

 fog: R → R

(gof) (x) = g (f (x))

= g (x+1)

= 2 (x + 1) + 3

= 2x + 5

(viii) Givenf (x) = c, g (x) = sin x2

f: R → {c} ; g: R→ [ 0, 1 ]

Now we have tocompute fog

Clearly, the range of g is a subset of the domain of f.

fog: R→R

(fog) (x) = f (g (x))

= f (sin x2)

= c

Now we have to computegof,

Clearly, the range of f is a subset of the domain of g.

 fog: R→ R

(gof) (x) = g (f (x))

= g (c)

= sin c2

(ix) Givenf (x) = x2+ 2 and g (x) = 1 – 1 /(1 – x)

f: R → [ 2, ∞ )

For domain of g: 1− x ≠ 0 

 x ≠ 1

 Domain of g= R − {1}

g (x )= 1 –[1/(1 – x)] = (1 – x – 1)/ (1 – x) = -x/(1 – x)

For range of g

y = (- x)/ (1 – x)

 y – xy = − x

 y = xy − x

 y = x (y−1)

x = y/(y – 1)

Range of g =R − {1}

So, g: R −{1} → R − {1}

Now we have tocompute fog

Clearly, the range of g is a subset of the domain of f.

 fog: R − {1}→ R

(fog) (x) = f (g (x))

= f (-x/ (1 – x))

= ((-x)/ (1 – x))2 +2

= (x2 +2x2 + 2 – 4x) / (1 – x)2

= (3x–4x + 2)/ (1 – x)2

Now we have tocompute gof

Clearly, the range of f is a subset of the domain of g.

 gof: R→R

(gof) (x) = g (f (x))

= g (x2 + 2)

= 1 – 1 / (1 – (x2 +2))

= – 1/ (1 – (x2 +2))

= (x2 +2)/ (x2 + 1)

Question - 2 : -

Let f(x) = x2 + x + 1 and g(x) =sin x. Show that fog ≠ gof.

Answer - 2 : -

Given f(x) = x2 + x +1 and g(x) = sin x

Now we have to provefog ≠ gof

(fog) (x) = f (g (x)) 

= f(sin x) 

= sinx + sin x + 1

And (gof) (x) = g (f (x)) 

= g (x2+ x + 1) 

= sin (x2+ x + 1)

So, fog ≠ gof.

Question - 3 : - If f(x) = |x|, prove that fof = f.

Answer - 3 : -

Given f(x) = |x|,

Now we have to provethat fof = f.

Consider(fof) (x) = f (f (x)) 

= f (|x|) 

= ||x|| 

= |x| 

= f (x)

So,

(fof) (x) = f (x),  R

Hence, fof = f

Question - 4 : -

If f(x) = 2x + 5 and g(x) = x2 + 1 betwo real functions, then describe each of the following functions:
(i) fog
(ii) gof
(iii) fof
(iv) f2
Also, show that fof ≠ f2

Answer - 4 : -

f(x) and g(x) arepolynomials.

f: R → R and g: R → R.

So, fog: R → R and gof: R → R.

(i) (fog) (x) = f (g(x))

= f (x2 +1)

= 2 (x+1) + 5

=2x2 +2 + 5

= 2x2 +7

(ii) (gof) (x) = g (f(x))

= g (2x +5)

 = (2x + 5)2 +1

= 4x2 +20x + 26

(iii) (fof) (x) = f (f(x))

= f (2x +5)

= 2 (2x + 5) + 5

= 4x + 10 + 5

= 4x + 15

(iv) f2 (x)= f (x) x f (x)

= (2x + 5) (2x +5) 

= (2x + 5)2

= 4x2 +20x +25

Hence, from (iii) and(iv) clearly fof ≠ f2

Question - 5 : -

If f(x) = sin x and g(x) = 2x be two real functions,then describe gof and fog. Are these equal functions?

Answer - 5 : -

Given f(x) =sin x and g(x) = 2x

We know that

f: R→ [−1, 1] and g: R→ R

Clearly, the range of f is a subset of the domain of g.

gof: R→ R

(gof) (x) = g (f (x))

= g (sin x)

= 2 sin x

Clearly, the range of g is a subset of the domain of f.

fog: R → R

So, (fog) (x) = f (g (x))

= f (2x)

= sin (2x)

Clearly, fog ≠gof

Hence they are notequal functions.

Question - 6 : -

Let f, g, h be real functions given by f(x) =sin x, g (x) = 2x and h (x) = cos x. Provethat fog = go (f h).

Answer - 6 : -

Given that f(x) =sin x, g (x) = 2x and h (x) = cos x

We know that f: R→[−1, 1] and g: R→ R

Clearly, the range of g is a subset of the domain of f.

fog: R → R

Now, (fh) (x) = f (x)h (x) = (sin x) (cos x) = ½ sin (2x)

Domain of fh is R.

Since range of sin x is [-1,1], −1 ≤ sin 2x ≤ 1

-1/2 ≤ sin x/2 ≤ 1/2

Range of fh = [-1/2, 1/2]

So, (fh): R → [(-1)/2, 1/2]

Clearly, range of fh is a subset of g.

 go (fh): R → R

Domains of fog and go (fh) are the same.

So, (fog) (x)= f (g (x)) 

= f (2x) 

= sin (2x)

And (go (fh)) (x) = g ((f(x). h(x)) 

= g (sinx cos x) 

= 2sin x cos x 

= sin (2x)

 (fog) (x) = (go(f h)) (x),  R

Hence, fog = go (fh)

Question - 7 : - .

Answer - 7 : -


Question - 8 : - .

Answer - 8 : -


Question - 9 : - .

Answer - 9 : -


Question - 10 : - .

Answer - 10 : -


Free - Previous Years Question Papers
Any questions? Ask us!
×