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Secundaria 4° · Matemática
Funciones · Funciones

Conceptos básicos de funciones

Te conviene dominar: Concepto de función (3° año de la Escuela Secundaria (Ciclo Básico))
Te conviene dominar: Ecuaciones de segundo grado (3° año de la Escuela Secundaria (Ciclo Básico))

El taxi que tomás en Rosario cobra según los kilómetros que recorrés; la distancia que cae una pelota depende del tiempo que pasó. En los dos casos hay una cantidad que depende de otra. En este apartado vas a precisar esa idea: qué es una función, para qué valores tiene sentido, cómo leerla en un gráfico y cómo medir qué tanto cambia. Al final, vas a poder decidir si una función es la que describe un taxi, una caída libre o un huerto.

Función y sus representaciones

Una misma función se puede dar de cuatro maneras, y conviene pasar de una a otra:

  • Relato: «el taxi cobra $\$3.000$ de bajada de bandera y $\$1.200$ por kilómetro».

  • Fórmula: $C(x)=1.200x+3.000$.

  • Tabla: $x=0\to 3.000$; $x=1\to 4.200$; $x=2\to 5.400$.

  • Gráfico: puntos $(x; C(x))$ sobre los ejes.

Esquema de una función como proceso que asigna a cada valor de entrada x un único valor de salida f(x) fy = f(x) x f(x) a cada x le corresponde un único f(x)

Para calcular una imagen se reemplaza $x$ por el valor dado. Si $f(x)=2x^2-5x+1$, entonces $f(3)=2\cdot 9-15+1=4$.

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Dada la función polinómica $f(x) = 2x^2 - 5x + 1$, calcula las imágenes para los valores $x = -2$, $x = 0$ y $x = 3$.

Dada la función polinómica $f(x) = 2x^2 - 5x + 1$, calcula las imágenes para los valores $x = -2$, $x = 0$ y $x = 3$.

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Un servicio de alquiler de bicicletas cobra una tarifa fija de $3\,000$ pesos por el alta del servicio, más $1\,500$ pesos por cada hora de uso. Escribí la expresión…

Un servicio de alquiler de bicicletas cobra una tarifa fija de $3\,000$ pesos por el alta del servicio, más $1\,500$ pesos por cada hora de uso. Escribí la expresión algebraica de la función que relaciona el costo total con el tiempo de uso, e identificá cuál es la variable independiente y cuál la variable dependiente.

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Una empresa de taxis cobra $3\,000$ pesos por la bajada de bandera y $1\,200$ pesos por cada kilómetro recorrido. a) Escribí la función que relaciona el precio total del…

Una empresa de taxis cobra $3\,000$ pesos por la bajada de bandera y $1\,200$ pesos por cada kilómetro recorrido.

  1. a) Escribí la función que relaciona el precio total del trayecto con los kilómetros recorridos.
  2. b) ¿Cuál es el dominio de esta función teniendo en cuenta el contexto del problema?
  3. c) ¿Cuánto costará un trayecto de $15$ km?
  4. d) Si un cliente pagó $21\,000$ pesos, ¿cuántos kilómetros recorrió?
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Dominio

Por eso graficar con una tabla sin mirar el dominio es un error. Por ejemplo, $f(x)=\dfrac{1}{(x-1)^2}$ tiene $\mathrm{Dom}\,f=\mathbb{R}-\{1\}$: en $x=1$ no hay punto.

Recta real con las restricciones x mayor o igual que -4 y x distinto de 2, que dan la zona común del dominio x = −4(incluido) x = 2(prohibido) −4−20246 Dom = [−4; 2) ∪ (2; +∞)

Cuando hay una raíz sobre una fracción, hay que resolver una inecuación. Para $\sqrt{\dfrac{x-3}{x+2}}$ se pide $\dfrac{x-3}{x+2}\ge 0$: el cociente es no negativo si numerador y denominador tienen el mismo signo (o el numerador es cero), y $x\neq -2$. Se estudian los signos en los intervalos $(-\infty;-2)$, $(-2;3]$ y $[3;+\infty)$: da positivo en el primero, negativo en el segundo y positivo en el tercero. Entonces $\mathrm{Dom}\,f=(-\infty;-2)\cup[3;+\infty)$.

Dominio de la situación

El dominio natural es el de la fórmula; el dominio de la situación es el que tiene sentido en el problema. En el taxi, $C(x)=1.200x+3.000$ está definida para todo real, pero los kilómetros no pueden ser negativos: el dominio de la situación es $[0; +\infty)$. En una función con dominio discreto (por ejemplo, la cantidad de empanadas que se compran), $x$ solo toma valores enteros y el gráfico es un conjunto de puntos sueltos.

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Determina el dominio de definición de las siguientes funciones: a) $f(x) = \frac{3}{x - 5}$ b) $g(x) = \sqrt{x + 2}$

Determina el dominio de definición de las siguientes funciones:

  1. a) $f(x) = \frac{3}{x - 5}$
  2. b) $g(x) = \sqrt{x + 2}$
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Halla el dominio de definición de la función $f(x) = \frac{\sqrt{x + 4}}{x - 2}$.

Halla el dominio de definición de la función $f(x) = \frac{\sqrt{x + 4}}{x - 2}$.

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Determina analíticamente el dominio de definición de la función $f(x) = \sqrt{\frac{x - 3}{x + 2}}$. Expresa el resultado como unión de intervalos.

Determina analíticamente el dominio de definición de la función $f(x) = \sqrt{\frac{x - 3}{x + 2}}$. Expresa el resultado como unión de intervalos.

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Intersección con los ejes y simetría

Una función par, simétrica respecto del eje vertical, y una función impar, simétrica respecto del origen par: f(−x) = f(x) impar: f(−x) = −f(x)
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Calcula analíticamente los puntos de corte con el eje de abscisas (eje X) y con el eje de ordenadas (eje Y) de la función $f(x) = x^2 - 6x + 8$.

Calcula analíticamente los puntos de corte con el eje de abscisas (eje X) y con el eje de ordenadas (eje Y) de la función $f(x) = x^2 - 6x + 8$.

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Determina algebraicamente si las siguientes funciones son pares, impares o no tienen ningún tipo de simetría: a) $f(x) = x^4 - 2x^2$ b) $g(x) = x^3 - 3x + 1$

Determina algebraicamente si las siguientes funciones son pares, impares o no tienen ningún tipo de simetría:

  1. a) $f(x) = x^4 - 2x^2$
  2. b) $g(x) = x^3 - 3x + 1$
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Tasa de variación media

Si da positiva, $f(b)>f(a)$; si da negativa, $f(b)

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Calcula la Tasa de Variación Media (TVM) de la función $f(x) = x^2 - 4$ en los intervalos $[-1, 2]$ y $[2, 5]$.

Calcula la Tasa de Variación Media (TVM) de la función $f(x) = x^2 - 4$ en los intervalos $[-1, 2]$ y $[2, 5]$.

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La distancia $d$ (en metros) que recorre un objeto en caída libre en función del tiempo $t$ (en segundos) se aproxima mediante la función $d(t) = 5t^2$. Calcula la…

La distancia $d$ (en metros) que recorre un objeto en caída libre en función del tiempo $t$ (en segundos) se aproxima mediante la función $d(t) = 5t^2$. Calcula la velocidad media del objeto (que se corresponde con la Tasa de Variación Media) entre el primer y el tercer segundo ($t \in [1, 3]$), y entre el tercer y el quinto segundo ($t \in [3, 5]$).

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Calcula la Tasa de Variación Media de la función $f(x) = \frac{1}{x}$ en los intervalos $[1, 2]$ y $[2, 4]$. ¿Qué indica el signo de los resultados sobre la monotonía de…

Calcula la Tasa de Variación Media de la función $f(x) = \frac{1}{x}$ en los intervalos $[1, 2]$ y $[2, 4]$. ¿Qué indica el signo de los resultados sobre la monotonía de la función en esos intervalos?

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Dada la función cuadrática $f(x) = x^2 + kx$, determina el valor del parámetro $k$ sabiendo que la Tasa de Variación Media de la función en el intervalo $[1, 3]$ es…

Dada la función cuadrática $f(x) = x^2 + kx$, determina el valor del parámetro $k$ sabiendo que la Tasa de Variación Media de la función en el intervalo $[1, 3]$ es igual a $8$.

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Crecimiento, máximos y mínimos en el gráfico

Al leer un gráfico de izquierda a derecha, la función crece donde sube y decrece donde baja. Un máximo es un punto más alto que los cercanos; un mínimo, uno más bajo. Se informan como coordenadas $(x; f(x))$, y los intervalos de crecimiento se dan en las $x$.

Para una cuadrática $f(x)=ax^2+bx+c$, el extremo es el vértice, en $x_v=-\dfrac{b}{2a}$. Si $a<0$ es un máximo. En el horno $T(t)=-t^2+8t+20$: $t_v=-\dfrac{8}{-2}=4$ y $T(4)=-16+32+20=36$. La temperatura máxima es $36\,°$C a las 4 horas.

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Observa la siguiente gráfica de una función $f(x)$ y determina sus intervalos de crecimiento y decrecimiento, así como las coordenadas exactas de sus máximos y mínimos…

Observa la siguiente gráfica de una función $f(x)$ y determina sus intervalos de crecimiento y decrecimiento, así como las coordenadas exactas de sus máximos y mínimos relativos.

X Y −2 2 3 −3
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A partir de la gráfica de la función $h(x)$, sabiendo que la ordenada del punto abierto en $x = -2$ es $1,25$, indica en forma de intervalo su dominio y su recorrido.

A partir de la gráfica de la función $h(x)$, sabiendo que la ordenada del punto abierto en $x = -2$ es $1,25$, indica en forma de intervalo su dominio y su recorrido.

X Y 3 2 −2
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La temperatura $T$ (en grados Celsius) en el interior de un horno industrial desde que se enciende hasta que se apaga viene dada por la función $T(t) = -t^2 + 8t + 20$,…

La temperatura $T$ (en grados Celsius) en el interior de un horno industrial desde que se enciende hasta que se apaga viene dada por la función $T(t) = -t^2 + 8t + 20$, donde $t$ es el tiempo transcurrido en horas. ¿En qué instante se alcanza la temperatura máxima? ¿Cuál es el valor de esa temperatura máxima?

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Un agricultor dispone de $100$ metros de valla para cercar un huerto rectangular aprovechando el muro rectilíneo de una nave ya construida, de modo que solo necesita…

Un agricultor dispone de $100$ metros de valla para cercar un huerto rectangular aprovechando el muro rectilíneo de una nave ya construida, de modo que solo necesita vallar tres de los cuatro lados del rectángulo.

  1. a) Encuentra la expresión de la función que da el área del huerto en función de la longitud $x$ de uno de los lados perpendiculares al muro.
  2. b) Determina el dominio de definición válido para $x$ en el contexto de este problema.
  3. c) ¿Qué dimensiones debe tener el huerto para que su área sea máxima?
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Asíntotas

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Determina analíticamente la ecuación de las asíntotas verticales y horizontales de la función racional $f(x) = \frac{2x + 1}{x - 3}$.

Determina analíticamente la ecuación de las asíntotas verticales y horizontales de la función racional $f(x) = \frac{2x + 1}{x - 3}$.

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Dada la función racional $f(x) = \frac{x^2}{x^2 - 4}$: a) Demuestra analíticamente si es una función par, impar o si no presenta simetría. b) Calcula los puntos de corte…

Dada la función racional $f(x) = \frac{x^2}{x^2 - 4}$:

  1. a) Demuestra analíticamente si es una función par, impar o si no presenta simetría.
  2. b) Calcula los puntos de corte con los ejes de coordenadas.
  3. c) Encuentra las ecuaciones de todas sus asíntotas (verticales y horizontales).
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Dada la función racional $f(x) = \frac{ax^2 + 3}{2x^2 - x}$, determina el valor del parámetro $a$ para que la función tenga una asíntota horizontal en la recta $y = 4$.…

Dada la función racional $f(x) = \frac{ax^2 + 3}{2x^2 - x}$, determina el valor del parámetro $a$ para que la función tenga una asíntota horizontal en la recta $y = 4$. Con ese valor de $a$ ya calculado, halla también las ecuaciones de las asíntotas verticales de la función.

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Analiza la siguiente gráfica de la función $f(x)$ y determina: a) Su dominio y recorrido. b) Las ecuaciones de sus asíntotas. c) Los intervalos de crecimiento y…

Analiza la siguiente gráfica de la función $f(x)$ y determina:

  1. a) Su dominio y recorrido.
  2. b) Las ecuaciones de sus asíntotas.
  3. c) Los intervalos de crecimiento y decrecimiento.
  4. d) Las coordenadas de sus extremos relativos (máximos y mínimos).
X Y 2 8 −8 −4 −1 4 1 −1 −3
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Funciones definidas a trozos

Gráfico de una función a trozos con un salto en el punto de empalme: el primer tramo termina en un punto lleno y el segundo empieza en un punto vacío más abajo salto en el punto de empalme

En el gráfico, un punto lleno pertenece a la función y un punto vacío no.

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Dada la siguiente gráfica de una función definida a trozos, halla los valores de $f(-2)$, $f(1)$ y $f(4)$. A continuación, indica en qué puntos la función es discontinua…

Dada la siguiente gráfica de una función definida a trozos, halla los valores de $f(-2)$, $f(1)$ y $f(4)$. A continuación, indica en qué puntos la función es discontinua y de qué tipo es cada discontinuidad.

X Y −1 2 1 2 4
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La gráfica adjunta representa la altura en metros a la que se encuentra una cabina de una noria en función del tiempo en minutos. Observa la gráfica y responde: a) ¿Es…

La gráfica adjunta representa la altura en metros a la que se encuentra una cabina de una noria en función del tiempo en minutos. Observa la gráfica y responde:

  1. a) ¿Es una función periódica? En caso afirmativo, indica su periodo.
  2. b) ¿Cuál es la altura máxima y mínima que alcanza la cabina?
  3. c) ¿A qué altura se encuentra la cabina a los $10$ minutos exactos de empezar a girar?
t (min) h (m) 10 20 2 4 6 8
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Un estacionamiento público tiene la siguiente tarifa: cobra $2\,000$ pesos por la primera hora (o fracción de hora), y $1\,500$ pesos por cada hora adicional (o…

Un estacionamiento público tiene la siguiente tarifa: cobra $2\,000$ pesos por la primera hora (o fracción de hora), y $1\,500$ pesos por cada hora adicional (o fracción). El costo máximo por día es de $12\,000$ pesos. Escribí la expresión analítica de la función definida por tramos que relaciona el precio a pagar con el tiempo de estacionamiento $t$ (en horas) para las primeras $5$ horas, indicando claramente los intervalos de definición para cada tramo.

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Halla los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que la siguiente función definida a trozos sea continua en todo su dominio:…

Halla los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que la siguiente función definida a trozos sea continua en todo su dominio:

$f(x) = \begin{cases} 2x + a & \text{si } x < 1 \\ x^2 - 3x + 5 & \text{si } 1 \le x < 4 \\ bx - 1 & \text{si } x \ge 4 \end{cases}$

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Volvé al principio: el taxi, la caída libre y el huerto son funciones; cada una tiene un dominio natural y otro de la situación, y se estudian con ceros, TVM, vértice y asíntotas.

Resumen

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