funciones reales

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Funciones reales. Ejercicios y problemas 1 Calcular el dominio de las funciones polinómicas: 1 2 2 Calcular el dominio de las funciones racionales: 1 2 3 4 5 3 Calcular el dominio de las funciones radicales: 1 2 3

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Page 1: Funciones Reales

Funciones reales. Ejercicios y problemas

1Calcu lar e l domin io de las func iones po l inómicas :

1

2

2Calcu lar e l domin io de las func iones rac iona les :

1

2

3

4

5

3Calcu lar e l domin io de las func iones rad ica les :

1

2

3

Page 2: Funciones Reales

4

5

6

7

8

9

10

11

4Calcu lar e l domin io de las func iones exponenc ia les :

1

2

5Calcu lar e l domin io de las func iones logar í tmicas :

1

2

6Calcu lar e l domin io de las func iones t r igonométr icas :

Page 3: Funciones Reales

1

2

7Estud ia la s imetr ía de las s igu ientes func iones :

1 f(x) = x 6 + x 4 - x 2

2 f(x) = x 5+ x 3 - x

3 f(x)= x |x|

4 f(x) = |x| − 1

8Estud ia e l c rec imiento o decrec imiento de las s igu ientes

func iones en los puntos que se ind ican:

1 f(x) = 5x² - 3x + 1  en x = 1

2

9Hal lar las func iones inversas de:

1

2

4

10Dadas las func iones :

Page 4: Funciones Reales

Calcular:

1

2

3

4

5

6

7Probar que:

11Dadas las func iones :

Calcular:

1

2

Concepto función antes del naterios

Page 5: Funciones Reales

Dados dos con juntos A y B , l lamamos función a la

correspondencia de A en B en la cua l todos los elementos de

A t ienen a lo sumo una imagen en B , es dec i r una imagen o

n inguna.

Función real de variable real es toda correspondencia f

que asocia a cada elemento de un determinado subconjunto

de números reales, l lamado dominio, otro número real .

f : D        

    x             f (x) = y

El subconjunto en e l que se def ine la func ión se l lama

dominio o campo existencia de la función . Se des igna por D.

E l número x per tenec iente a l dominio de la func ión rec ibe e l

nombre de variable independiente .

Al número, y, asociado por f a l valor x, se le l lama

variable dependiente. La imagen de x se designa por f(x) .

Luego

y= f(x)

Se denomina recorr ido de una func ión a l conjunto de los

valores reales que toma la variable y o f(x) .

    x            

Page 6: Funciones Reales

Conjunto inicial Conjunto f inal

Dominio Conjunto imagen o recorr ido

El dominio es el conjunto de elementos que t ienen

imagen.

D = {x / f (x)}

El recorr ido es el conjunto de elementos que son

imágenes.

R = {f (x) / x D}

Dominio función

El dominio es el conjunto de elementos que t ienen

imagen.

D = {x / f (x)}

Page 7: Funciones Reales

Conjunto inicial Conjunto f inal

Dominio Conjunto imagen o recorr ido

Estudio del dominio de una función

Dominio de la función polinómica entera

El dominio es R , cua lqu ier número rea l t iene imagen.

f (x )= x 2 - 5x + 6                        D=R

Dominio de la función racional

El dominio es R menos los valores que anulan al

denominador (no puede ex is t i r un número cuyo denominador sea

cero) .

Page 8: Funciones Reales

Dominio de la función irracional de índice impar

El dominio es R.

Dominio de la función irrracional de índice par

El dominio está formado por todos los valores que

hacen que el radicando sea mayor o igual que cero.

Page 9: Funciones Reales

Dominio de la función logarítmica

El dominio está formado por todos los valores que

hacen que el radicando sea mayor que cero.

Dominio de la función exponencial

El dominio es R.

Dominio de la función seno

El dominio es R.

Page 10: Funciones Reales

Dominio de la función coseno

El dominio es R.

Dominio de la función tangente

Dominio de la función cotangente

Dominio de la función secante

Dominio de la función cosecante

Page 11: Funciones Reales

Dominio de operaciones con funciones

Si re l i zamos operac iones con func iones , e l domin io de la

func ión resu l tante será :

Grafica fnciones

Si f es una func ión rea l , a cada par (x, y) = (x , f (x ) )

determinado por la func ión f le corresponde en e l p lano

car tes iano un único punto P(x, y) = P(x , f (x ) ) . E l va lor de x debe

pertenecer a l domin io de def in ic ión de la func ión.

Como e l con junto de puntos pertenec ientes a la func ión es

i l imi tado, se d isponen en una tab la de va lores a lgunos de los

pares correspondientes a puntos de la func ión. Estos va lores ,

l levados sobre e l p lano car tes iano, determinan puntos de la

Page 12: Funciones Reales

gráf ica . Un iendo estos puntos con l ínea cont inua se obt iene la

representación gráf ica de la función .

x 1 2 3 4 5

f(x) 2 4 6 8 10

Grafo de una función

Grafo de una función es el conjunto de pares formados

por los valores de la variable y sus imágenes

correspondientes.

G(f) = {x, f (x) /x D(f)}

Page 13: Funciones Reales

Sistema de coordenadas cartesianas

Un s is tema de coordenadas car tes ianas es un par de rectas

graduadas , perpendicu lares , que se cor tan en un punto O(0,0) ,

l lamado origen de coordenadas . A la recta hor izonta l se l lama

eje de abscisas , y a su perpendicu lar por O, eje de ordenadas .

Se puede representar una func ión en e l p lano hac iendo

corresponder a cada par de l gra fo un punto determinado,

marcando en e l e je de absc isas e l va lor de su var iab le y en e l de

ordenadas , su correspondiente imagen

Comosicon 2 funcionmes

Si tenemos dos funciones: f(x) y g(x), de modo que el

dominio de la 2ª esté incluido en el recorr ido de la 1ª, se

puede def inir una nueva función que asocie a cada elemento

del dominio de f(x) el valor de g[f(x)] .

Page 14: Funciones Reales

(g o f) (x) = g [f(x)] = g (2x) = 3 (2x) +1 = 6x + 1

(g o f ) (1) = 6 · 1 + 1 = 7

Dominio

D ( g o f ) = {x D f / f (x) D g}

Propiedades

Asoc iat iva :

f o (g o h) = (f o g) o h

No es conmutat iva .

f o g ≠ g o f

El e lemento neutro es la función identidad , i (x) = x .

f o i = i o f = f

Sean las func iones :

Page 15: Funciones Reales

Func ión inversa

Page 16: Funciones Reales

Se l lama función inversa o reciproca de f a otra función

f− 1 que cumple que:

Si f(a) = b, entonces f− 1(b) = a.

Podemos observar que:

E l domin io de f− 1 es e l recorr ido de f .

E l recorr ido de f− 1 es e l domin io de f .

S i queremos ha l lar e l recorr ido de una func ión tenemos que

ha l lar e l domin io de su func ión inversa .

S i dos funciones son inversas su composición es la

función identidad .

f o f - 1 = f - 1 o f = x

Page 17: Funciones Reales

Las gráf icas de f y f - 1 son s imétr icas respecto de la b isect r i z

de l pr imer y tercer cuadrante .

Hay que d is t ingu i r entre la función inversa , f− 1 (x ) , y la

inversa de una función , .

Cálculo de la función inversa

1Se escr ibe la ecuac ión de la func ión con x e y .

2Se despeja la var iab le x en func ión de la var iab le y .

3Se intercambian las var iab les .

Ca lcu lar la función inversa de:

Page 18: Funciones Reales

Vamos a comprobar e l resu l tado para x = 2

Page 19: Funciones Reales

Estud io func ión

En este tema para rea l i zar e l estud io de una func ión

ana l i zaremos los s igu ientes puntos :

Crecimiento y decrecimiento .

Cotas .

Máximos y mínimos absolutos y relat ivos .

Simetría .

Periodic idad .

En ot ro tema veremos estos puntos ba jo ot ra ópt ica y ot ros

puntos como:

Puntos de corte con los ejes .

Asíntotas .

Intervalos de crecimiento y decrecimiento .

Extremos relat ivos o locales .

Puntos de inf lexión .

Concavidad y convexidad .

Page 20: Funciones Reales

Crec imiento y decrec imiento

Tasa de variación

El incremento de una func ión se l lama tasa de var iac ión , y

mide e l cambio de la func ión a l pasar de un punto a ot ro .

t .v.= f(x+h) - f (x)

Función estrictamente creciente

Page 21: Funciones Reales

f es estr ictamente creciente en a s i sólo s i existe un

entorno de a, tal que para toda x que pertenezca la entorno

de a se cumple:

La tasa de var iac ión es pos i t iva .

Función creciente

Page 22: Funciones Reales

                     

f es creciente en a s i sólo s i existe un entorno de a, tal

que para toda x que pertenezca la entorno de a se cumple:

La tasa de var iac ión es pos i t iva o igua l a cero .

Función estrictamente decreciente

Page 23: Funciones Reales

f es estr ictamente decreciente en a s i sólo s i existe un

entorno de a, tal que para toda x que pertenezca la entorno

de a se cumple:

La tasa de var iac ión es negat iva .

Función decreciente

Page 24: Funciones Reales

f es decreciente en a s i sólo s i existe un entorno de a,

tal que para toda x que pertenezca la entorno de a se

cumple:

Función acotada superiormente

Una función f está acotada superiormente s i existe un

número real k tal que para toda x es f(x) ≤ k.

El número k se l lama cota superior.

Page 25: Funciones Reales

 k=0.135

Función acotada inferiormente

Una func ión f está acotada in fer iormente s i ex is te un número

rea l k ′ ta l que para toda x es f (x ) ≥ k ′ .

El número k ′ se l lama cota infer ior.

k ′ = 2

Page 26: Funciones Reales

Función acotada

Una func ión esta acotada s i lo está a super ior e

in fer iormente.

k′ ≤ f(x) ≤ k

 k = ½              k ′ = -½

La tasa de var iac ión es negat iva o igua l a cero .

Funciones acotadas

M,aximo y minimo absoluto

Máximo absoluto

Una función t iene su máximo absoluto en el x = a s i la

ordenada es mayor o igual que en cualquier otro punto del

dominio de la función.

Page 27: Funciones Reales

a = 0

Mínimo absoluto

Una func ión t iene su mín imo abso luto en e l x = b s i la

ordenada es menor o igua l que en cua lqu ier ot ro punto de l

domin io de la func ión.

b = 0

Page 28: Funciones Reales

Máximo y mínimo relativo

Una func ión f t iene un máximo re lat ivo en e l punto a , s i f (a )

es mayor o igua l que los puntos próx imos a l punto a .

Una func ión f t iene un mín imo re lat ivo en e l punto b , s i f (b )

es menor o igua l que los puntos próx imos a l punto b .

a = 3 .08        b = -3 .08

funcionessimetricas

Simetría respecto del eje de ordenadas. Función par

Una func ión f es s imétr ica respecto de l e je de ordenadas

cuando para todo x de l domin io se ver i f i ca :

f(−x) = f(x)

Las funciones s imétr icas respecto del eje de ordenadas

reciben el nombre de funciones pares.

Page 29: Funciones Reales

Simetría respecto al origen. Función impar

Una func ión f es s imétr ica respecto a l or igen cuando para

todo x de l domin io se ver i f i ca :

f(−x) = −f(x)

Las funciones s imétr icas respecto al or igen reciben el

nombre de funciones impares.

Page 30: Funciones Reales

Función periodica

Una func ión f (x ) es per iód ica , de per íodo T , s i para todo

número entero z , se ver i f i ca :

f(x) = f(x + zT)

La func ión f (x ) = sen x es per iód ica de per iodo 2π, ya que

cumple que:

sen (x + 2π) = sen x

Page 31: Funciones Reales

La func ión f (x ) = tg x es per iód ica de per iodo π , ya que

cumple que:

tg (x + π) = tg x

La función mantisa, f (x) = x - E(x), es periódica de

periodo 1.

Si tenemos una func ión per iód ica f(x) de periodo T , la

func ión g(x) = f(kx) t iene de periodo :

Page 32: Funciones Reales

Hal lar e l per iodo de las func iones :

1 f(x) = sen 2x

2 f(x) = tg (1/2)x

3 f(x) = E (1/2)x

Funciones reales

Concepto de función

Función real de variable real es toda correspondencia f

que asocia a cada elemento de un determinado subconjunto

de números reales, l lamado dominio, otro número real .

Page 33: Funciones Reales

f : D        

    x             f (x) = y

El subconjunto en e l que se def ine la func ión se l lama

dominio o campo existencia de la función . Se des igna por D.

E l número x per tenec iente a l dominio de la func ión rec ibe e l

nombre de variable independiente .

Al número, y, asociado por f a l valor x, se le l lama

variable dependiente. La imagen de x se designa por f(x) .

Luego

y= f(x)

Se denomina recorr ido de una func ión a l conjunto de los

valores reales que toma la variable y o f(x) .

Estudio del Dominio de una función

Dominio de la función polinómica entera

El dominio es R , cua lqu ier número rea l t iene imagen.

Dominio de la función racional

El dominio es R menos los valores que anulan al

denominador (no puede ex is t i r un número cuyo denominador sea

cero) .

Page 34: Funciones Reales

Dominio de la función irracional de índice impar

El dominio es R.

Dominio de la función irracional de índice par

El dominio está formado por todos los valores que

hacen que el radicando sea mayor o igual que cero.

Dominio de la función logarítmica

El dominio está formado por todos los valores que

hacen que el radicando sea mayor que cero.

Dominio de la función exponencial

El dominio es R.

Dominio de la función seno

El dominio es R.

Dominio de la función coseno

El dominio es R.

Page 35: Funciones Reales

Dominio de la función tangente

Dominio de la función cotangente

Dominio de la función secante

Dominio de la función cosecante

Page 36: Funciones Reales

Dominio de operaciones con funciones

Gráfica de funciones

Si f es una func ión rea l , a cada par (x, y) = (x , f (x ) )

determinado por la func ión f le corresponde en e l p lano

car tes iano un único punto P(x, y) = P(x , f (x ) ) . E l va lor de x debe

pertenecer a l domin io de def in ic ión de la func ión.

Composición de funciones

Si tenemos dos funciones: f(x) y g(x), de modo que el

dominio de la 2ª esté incluido en el recorr ido de la 1ª, se

puede def inir una nueva función que asocie a cada elemento

del dominio de f(x) el valor de g[f(x)] .

f o i = i o f = f

Función inversa o recíproca

Se l lama función inversa o reciproca de f a otra función

f− 1 que cumple que:

Si f(a) = b, entonces f− 1(b) = a.

f o f - 1 = f - 1 o f = x

Page 37: Funciones Reales

Cálculo de la función inversa

1Se escr ibe la ecuac ión de la func ión en x e y .

3Se intercambian las var iab les .

2Se despeja la var iab le x en func ión de la var iab le y .

Tasa de variación

El incremento de una func ión se l lama tasa de var iac ión , y

mide e l cambio de la func ión a l pasar de un punto a ot ro .

t .v.= f(x+h) - f (x)

Función estrictamente creciente

f es estr ictamente creciente en a s i sólo s i existe un

entorno de a, tal que para toda x que pertenezca la entorno

de a se cumple:

La tasa de var iac ión es pos i t iva .

Page 38: Funciones Reales

Función creciente

f es creciente en a s i sólo s i existe un entorno de a, tal

que para toda x que pertenezca la entorno de a se cumple:

La tasa de var iac ión es pos i t iva o igua l a cero .

Función estrictamente decreciente

f es estr ictamente decreciente en a s i sólo s i existe un

entorno de a, tal que para toda x que pertenezca la entorno

de a se cumple:

La tasa de var iac ión es negat iva .

Función decreciente

f es decreciente en a s i sólo s i existe un entorno de a,

tal que para toda x que pertenezca la entorno de a se

cumple:

Page 39: Funciones Reales

La tasa de var iac ión es negat iva o igua l a cero .

Función acotada superiormente

Una función f está acotada superiormente s i existe un

número real k tal que para toda x es f(x) ≤ k.

El número k se l lama cota superior.

Función acotada inferiormente

Una func ión f está acotada in fer iormente s i ex is te un número

rea l k ′ ta l que para toda x es f (x ) ≥ k ′ .

El número k ′ se l lama cota infer ior.

Función acotada

Una func ión esta acotada s i lo está a super ior e

in fer iormente.

k′ ≤ f(x) ≤ k

Page 40: Funciones Reales

Máximo absoluto

Una función t iene su máximo absoluto en el x = a s i la

ordenada es mayor o igual que en cualquier otro punto del

dominio de la función.

Mínimo absoluto

Una func ión t iene su mín imo abso luto en e l x = b s i la

ordenada es menor o igua l que en cua lqu ier ot ro punto de l

domin io de la func ión.

Máximo y mínimo relativo

Una func ión f t iene un máximo re lat ivo en e l punto a s i f (a )

es mayor o igua l que los puntos próx imos a l punto a .

Una func ión f t iene un mín imo re lat ivo en e l punto b s i f (b )

es menor o igua l que los puntos próx imos a l punto b .

Simetría respecto del eje de ordenadas

Una func ión f es s imétr ica respecto de l e je de ordenadas

cuando para todo x de l domin io se ver i f i ca :

f( -x) = f(x)

Las funciones s imétr icas respecto del eje de ordenadas

reciben el nombre de funciones pares.

Page 41: Funciones Reales

Simetría respecto al origen

Una func ión f es s imétr ica respecto a l or igen cuando para

todo x de l domin io se ver i f i ca :

f( -x) = -f(x)

Las funciones s imétr icas respecto al or igen reciben el

nombre de funciones impares.

Funciones periódicas

Una func ión f (x ) es per iód ica , de per íodo T , s i para todo

número entero z , se ver i f i ca :

f(x) = f(x + z T)

Si tenenos una func ión per iód ica f(x) de periodo T , la

func ión g(x) = f(kx) t iene de periodo :

Ejercicios2

Funciones reales. Ejercicios

1Calcu lar e l domin io de las func iones :

1

Page 42: Funciones Reales

2

2Estud ia la s imetr ía de las s igu ientes func iones :

1

2

3Estud ia e l c rec imiento o decrec imiento de las s igu ientes

func iones en los puntos que se ind ican:

1 f(x) = |x|  en x = -2

2

4Hal lar la func ión inversa de:

5Dadas las func iones :

Ca lcu lar :

1

2

Page 43: Funciones Reales

3

4

5Probar que :