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5° Economía · Matemática
Funciones · Funciones

Dominio, imagen, ceros, signo y asíntotas de una función

Te conviene dominar: Conceptos básicos (4° año de la Escuela Secundaria (Ciclo Superior))
Te conviene dominar: Inecuaciones (4° año de la Escuela Secundaria (Ciclo Superior))

Valentina mira el gráfico de la batería de su celular a lo largo de la mañana y se pregunta: ¿en qué horas está registrado?, ¿qué valores toma?, ¿cuándo se queda sin carga? Antes de dibujar o interpretar una función conviene hacerle siempre las mismas preguntas: ¿para qué valores de $x$ existe?, ¿qué valores toma?, ¿dónde corta a los ejes?, ¿dónde es positiva y dónde negativa?, ¿qué pasa cerca de los valores prohibidos? Responderlas con orden es estudiar una función.

Dominio de definición

Practica★☆☆Sin empezar
Determina el dominio de definición de las siguientes funciones analíticas: 1. $f(x) = \frac{x + 5}{x - 4}$ 2. $g(x) = x^2 - 3x + 2$ 3. $h(x) = \sqrt{x - 3}$

Determina el dominio de definición de las siguientes funciones analíticas:

  1. $f(x) = \frac{x + 5}{x - 4}$

  2. $g(x) = x^2 - 3x + 2$

  3. $h(x) = \sqrt{x - 3}$

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Practica★☆☆Sin empezar
Determina el dominio de las siguientes funciones logarítmicas recordando que el argumento debe ser estrictamente mayor que cero: 1. $f(x) = \log(x + 2)$ 2.…

Determina el dominio de las siguientes funciones logarítmicas recordando que el argumento debe ser estrictamente mayor que cero:

  1. $f(x) = \log(x + 2)$

  2. $g(x) = \ln(6 - 2x)$

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Practica★★★Sin empezar
Un equipo de biólogos está estudiando la viabilidad de una población de microorganismos en un entorno controlado. La tasa de crecimiento potencial de la colonia, en…

Un equipo de biólogos está estudiando la viabilidad de una población de microorganismos en un entorno controlado. La tasa de crecimiento potencial de la colonia, en función de la temperatura del agua $x$ (en grados Celsius), viene modelada por la expresión:

$$f(x) = \frac{\sqrt{x^2 - 16}}{\ln(x - 5)}$$

Determina de forma razonada el dominio de definición de esta función, teniendo en cuenta las restricciones de la raíz cuadrada, del logaritmo neperiano y del denominador de la fracción. Interpreta el resultado indicando a partir de qué temperatura es posible empezar el experimento.

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Imagen o recorrido

Practica★☆☆Sin empezar
Un dispositivo inteligente registra el nivel de batería de un celular a lo largo de una mañana. La función $B(t)$ representa el porcentaje de carga en función del tiempo…

Un dispositivo inteligente registra el nivel de batería de un celular a lo largo de una mañana. La función $B(t)$ representa el porcentaje de carga en función del tiempo $t$ (en horas) transcurrido desde las 8:00 h.

Batería (%) t (h) 0 2 4 6 8 20 40 60 80 100

Observando el gráfico, indicá:

  1. El dominio de la función (intervalo de tiempo registrado).

  2. La imagen o recorrido (valores mínimo y máximo de batería).

  3. ¿En qué momentos la batería se mantiene constante?

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Practica★★☆Sin empezar
Un sismógrafo ha registrado la intensidad de una réplica tras un pequeño terremoto. La gráfica de la intensidad $I$ (en grados) respecto al tiempo $t$ (en minutos) viene…

Un sismógrafo ha registrado la intensidad de una réplica tras un pequeño terremoto. La gráfica de la intensidad $I$ (en grados) respecto al tiempo $t$ (en minutos) viene dada por la siguiente imagen:

t (min) I (grados) Máx 0 10 20 30 40 50 60 2 4 6 8 10

A partir de la gráfica, identifica:

  1. El dominio y el recorrido (imagen) de la función.

  2. Los intervalos donde la intensidad es positiva.

  3. ¿Existe algún momento en el que la intensidad sea nula? Indica los valores de $t$.

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Practica★★☆Sin empezar
Una plataforma de streaming ofrece dos planes mensuales. El plan "Premium" cuesta 15.000 pesos fijos al mes e incluye 100 horas de contenido. A partir de la hora 100, el…

Una plataforma de streaming ofrece dos planes mensuales. El plan "Premium" cuesta 15.000 pesos fijos al mes e incluye 100 horas de contenido. A partir de la hora 100, el usuario debe pagar 500 pesos por cada hora adicional.

  1. Escribí la expresión analítica de la función definida por partes que relaciona el costo mensual $C$ con las horas de visualización $h$.

  2. Representá gráficamente la función.

  3. Determiná la imagen de la función si el máximo de horas que un usuario puede visualizar al mes es de 300.

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Cortes con los ejes

Practica★☆☆Sin empezar
Hallá los puntos de intersección con los ejes de coordenadas para la función cuadrática que representa la ganancia de un pequeño local de remeras: $B(x) = -x^2 + 6x - 5$…

Hallá los puntos de intersección con los ejes de coordenadas para la función cuadrática que representa la ganancia de un pequeño local de remeras:

$B(x) = -x^2 + 6x - 5$

(Donde $x$ es el precio en pesos y $B(x)$ la ganancia en cientos de pesos).

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Practica★☆☆Sin empezar
A partir de la gráfica de la función $f(x)$ que se muestra a continuación, determina: a) El valor de las intersecciones con el eje $Y$ y con el eje $X$. b) Los…

A partir de la gráfica de la función $f(x)$ que se muestra a continuación, determina:

  1. a) El valor de las intersecciones con el eje $Y$ y con el eje $X$.
  1. b) Los intervalos donde la función es positiva.
Gráfica de una función f(x) representada en unos ejes de coordenadas con marcas numeradas en ambos ejes246−2−4−62−2xyf(x)
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Practica★★☆Sin empezar
Dada la función $f(x) = \frac{2x - 6}{x + 3}$, calcula: 1. Su dominio de definición. 2. Las intersecciones con los ejes $OX$ y $OY$. 3. Encuentra el valor de $x$ para el…

Dada la función $f(x) = \frac{2x - 6}{x + 3}$, calcula:

  1. Su dominio de definición.

  2. Las intersecciones con los ejes $OX$ y $OY$.

  3. Encuentra el valor de $x$ para el cual la imagen es $y = 1$.

  4. Razona si el valor $y = 2$ pertenece al recorrido de la función.

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Signo de una función

Practica★☆☆Sin empezar
Estudia el signo de la función lineal $f(x) = 3x - 9$. Para ello: 1. Calcula el punto donde la función se anula (punto de corte con el eje $X$). 2. Indica en qué…

Estudia el signo de la función lineal $f(x) = 3x - 9$. Para ello:

  1. Calcula el punto donde la función se anula (punto de corte con el eje $X$).

  2. Indica en qué intervalo de $x$ la función es positiva ($f(x) > 0$) y en cuál es negativa ($f(x) < 0$).

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Practica★★☆Sin empezar
Dada la función analítica $f(x) = \frac{\sqrt{x+5}}{x^2 - 16}$, realiza las siguientes tareas: 1. Determina el dominio de definición de la función, expresando el…

Dada la función analítica $f(x) = \frac{\sqrt{x+5}}{x^2 - 16}$, realiza las siguientes tareas:

  1. Determina el dominio de definición de la función, expresando el resultado en forma de intervalo.

  2. Calcula los puntos de intersección con los ejes de coordenadas.

  3. Estudia el signo de la función en su dominio.

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Practica★★☆Sin empezar
Estudia los puntos de corte con los ejes y el signo de la función logarítmica: $$f(x) = \log_{2}(x^2 - 3)$$ Nota: Recuerda que para estudiar el signo debes tener en…

Estudia los puntos de corte con los ejes y el signo de la función logarítmica:

$$f(x) = \log_{2}(x^2 - 3)$$

Nota: Recuerda que para estudiar el signo debes tener en cuenta el dominio de la función.

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Funciones definidas por partes y valor absoluto

Cuando la fórmula cambia según el valor de $x$, se estudia cada tramo con su propia condición y después se mira qué pasa en los puntos de unión.

Valor absoluto como función por partes

El módulo $|g(x)|$ vale $g(x)$ cuando $g(x)\ge 0$ y $-g(x)$ cuando $g(x)<0$. Entonces, para escribirlo por partes, primero se estudia el signo de $g$.

Practica★★☆Sin empezar
Analiza la siguiente función definida a trozos: $$f(x) = \begin{cases} x + 4 & \text{si } x < -2 \\ x^2 - 2 & \text{si } -2 \leq x \leq 2 \\ 2 & \text{si } x > 2…

Analiza la siguiente función definida a trozos:

$$f(x) = \begin{cases} x + 4 & \text{si } x < -2 \\ x^2 - 2 & \text{si } -2 \leq x \leq 2 \\ 2 & \text{si } x > 2 \end{cases}$$
  1. Calcula $f(-4)$, $f(0)$ y $f(5)$.

  2. Estudia la continuidad en los puntos de salto $x = -2$ y $x = 2$.

  3. Determina los intervalos donde la función tiene signo negativo.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Sea la función $f(x) = |x^2 - 2x - 3|$. a) Expresa la función como una función definida a trozos eliminando el valor absoluto. b) Halla los puntos de intersección con…

Sea la función $f(x) = |x^2 - 2x - 3|$.

  1. a) Expresa la función como una función definida a trozos eliminando el valor absoluto.
  1. b) Halla los puntos de intersección con los ejes y estudia el signo de la función original.
  1. c) Determina el dominio y el recorrido de la función. ¿Es la función simétrica respecto a la recta $x = 1$? Justifica tu respuesta.
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Practica★★★Sin empezar
El valor de mercado de una nueva criptomoneda durante sus primeras 24 horas de lanzamiento se comportó según la siguiente función definida por partes, donde $t$…

El valor de mercado de una nueva criptomoneda durante sus primeras 24 horas de lanzamiento se comportó según la siguiente función definida por partes, donde $t$ representa el tiempo en horas y $V(t)$ el valor en pesos:

$$V(t) = \begin{cases} 2^t - 1 & \text{si } 0 \leq t < 4 \\ \frac{24t - 36}{t + 2} & \text{si } 4 \leq t \leq 24 \end{cases}$$
  1. a) Estudiá la continuidad de la función en el punto de ruptura $t = 4$.
  2. b) Determiná la imagen (recorrido) de la función en el intervalo completo $[0, 24]$.
  3. c) Hallá los intervalos de signo (cuándo el valor es positivo) y los puntos de intersección con los ejes.
IMAGEN t (h) V(t) ($) 4 8 12 16 20 24 0 5 10 15 20 y = 24 20,77 V(t) = 2ᵗ - 1 V(t) = 24t - 36 t + 2
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Asíntotas

Una asíntota es una recta a la que el gráfico se acerca cada vez más sin llegar a ser (en general) igual a ella. Las dos que más aparecen en las funciones racionales son estas.

Gráfico de una función racional con una asíntota vertical en x = 2 y una asíntota horizontal en y = 1. x = 2 y = 1
Practica★★★Sin empezar
Dada la función racional $g(x) = \frac{2x^2 - 8}{x^2 - 5x + 6}$: a) Determina su dominio. Presta especial atención a los puntos donde el numerador también se anula. b)…

Dada la función racional $g(x) = \frac{2x^2 - 8}{x^2 - 5x + 6}$:

  1. a) Determina su dominio. Presta especial atención a los puntos donde el numerador también se anula.
  2. b) Identifica las asíntotas (verticales, horizontales u oblicuas) y estudia la posición de la curva respecto a ellas.
  3. c) Halla el recorrido de la función analizando si existe algún valor de $y$ que no pueda ser alcanzado.
  4. d) Estudia los intervalos donde la función es positiva y donde es negativa.
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Practica★★★Sin empezar
Considera la función $f(x) = \frac{ax^3 + bx}{x^2 + k}$. Halla los valores de los parámetros $a$, $b$ y $k$ sabiendo que se cumplen simultáneamente las siguientes…

Considera la función $f(x) = \frac{ax^3 + bx}{x^2 + k}$. Halla los valores de los parámetros $a$, $b$ y $k$ sabiendo que se cumplen simultáneamente las siguientes condiciones:

  1. La función es impar.

  2. Tiene una asíntota vertical en la recta $x = 2$.

  3. La gráfica de la función corta al eje de abscisas en el punto $(3, 0)$.

  4. Presenta una asíntota oblicua cuya pendiente es $m = 2$.

Justifica algebraicamente si, con los valores obtenidos, la función presenta alguna simetría adicional respecto al origen.

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Practica★★★Sin empezar
Dibuja la gráfica aproximada de una función $f(x)$ que cumpla simultáneamente todas estas propiedades: 1. Su dominio es $\mathbb{R} - \{-2, 2\}$. 2. Es una función par.…

Dibuja la gráfica aproximada de una función $f(x)$ que cumpla simultáneamente todas estas propiedades:

  1. Su dominio es $\mathbb{R} - \{-2, 2\}$.

  2. Es una función par.

  3. Tiene asíntotas verticales en $x = -2$ y $x = 2$, tales que $\lim_{x \to 2^+} f(x) = +\infty$ y $\lim_{x \to 2^-} f(x) = +\infty$.

  4. Tiene una asíntota horizontal en $y = 1$ cuando $x \to \infty$.

  5. Los puntos de intersección con el eje OX son $(-1, 0)$ y $(1, 0)$, y no corta al eje OX en ningún otro punto.

  6. El punto de intersección con el eje OY es $(0, -2)$.

Una vez esbozada, indica razonadamente los intervalos de signo de la función.

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

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Simetría: funciones pares e impares

Practica★☆☆Sin empezar
Estudia la simetría (par, impar o ninguna) de las siguientes funciones mediante el cálculo de $f(-x)$: 1. $f(x) = x^4 + 3x^2$ 2. $g(x) = x^3 - x$ 3. $h(x) = \frac{2}{x}$

Estudia la simetría (par, impar o ninguna) de las siguientes funciones mediante el cálculo de $f(-x)$:

  1. $f(x) = x^4 + 3x^2$

  2. $g(x) = x^3 - x$

  3. $h(x) = \frac{2}{x}$

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Determina algebraicamente si las siguientes funciones presentan algún tipo de simetría (par, impar o ninguna): a) $f(x) = \frac{3x^2}{x^4 + 5}$ b)…

Determina algebraicamente si las siguientes funciones presentan algún tipo de simetría (par, impar o ninguna):

  1. a) $f(x) = \frac{3x^2}{x^4 + 5}$
  1. b) $g(x) = \frac{x^3 - x}{x^2 + 1}$
  1. c) $h(x) = 2x^2 - 3x + 1$
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Practica★★★Sin empezar
Un analista financiero utiliza la función $P(x) = \log_2(x^2 - kx + 9)$ para predecir el comportamiento de un índice bursátil. a) ¿Para qué valores del parámetro $k$ el…

Un analista financiero utiliza la función $P(x) = \log_2(x^2 - kx + 9)$ para predecir el comportamiento de un índice bursátil.

  1. a) ¿Para qué valores del parámetro $k$ el dominio de la función es todo el conjunto de los números reales $\mathbb{R}$?
  2. b) Si $k = 6$, determina el dominio de la función y las intersecciones con el eje OX.
  3. c) Para $k = 0$, estudia la simetría de la función y explica si es par, impar o ninguna de las dos.
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Periodicidad

Gráfico de una función periódica formada por arcos iguales sobre el eje del tiempo; el período T es de 8 minutos entre dos máximos consecutivos. T = 8 min 0 8 16 24 t (min)

Un modelo con coseno

Muchos fenómenos periódicos se modelan con $f(t)=A\cos(Bt)+C$ (con el ángulo en radianes):

  • $C=\dfrac{\text{máx}+\text{mín}}{2}$ es el valor medio, alrededor del cual oscila.

  • $|A|=\dfrac{\text{máx}-\text{mín}}{2}$ es la amplitud; $A>0$ si en $t=0$ está en un máximo y $A<0$ si está en un mínimo (porque $\cos 0=1$).

  • $B=\dfrac{2\pi}{T}$, porque el coseno se repite cada $2\pi$.

Practica★☆☆Sin empezar
Dada la siguiente gráfica que representa el ritmo respiratorio de un deportista en reposo (volumen de aire en litros frente al tiempo en segundos), identifica…

Dada la siguiente gráfica que representa el ritmo respiratorio de un deportista en reposo (volumen de aire en litros frente al tiempo en segundos), identifica razonadamente si la función es periódica y, en caso afirmativo, indica cuál es su período.

T 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Tiempo (s) 3,0 2,5 2,0 Volumen (L)
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Practica★★☆Sin empezar
La altura de una cabina en una noria respecto al suelo, en metros, viene dada por una función periódica. Observa el esquema de un ciclo completo: Si la noria tarda 8…

La altura de una cabina en una noria respecto al suelo, en metros, viene dada por una función periódica. Observa el esquema de un ciclo completo:

suelo 25m 2m 1 ciclo

Si la noria tarda 8 minutos en dar una vuelta completa y la altura mínima es de 2 metros y la máxima de 25 metros:

  1. Indica cuál es el periodo de la función.

  2. Determina el recorrido de la función altura.

  3. Si empezamos a contar el tiempo en el punto más bajo, ¿cuál será la altura a los 4 minutos? ¿Y a los 12 minutos?

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Practica★★★Sin empezar
La temperatura media $T$ (en ºC) de una ciudad costera a lo largo de un año se puede aproximar mediante una función periódica. Se sabe que la temperatura mínima es de…

La temperatura media $T$ (en ºC) de una ciudad costera a lo largo de un año se puede aproximar mediante una función periódica. Se sabe que la temperatura mínima es de $8^\circ\text{C}$ (alcanzada a principios de enero, $t=0$) y la máxima de $28^\circ\text{C}$ (alcanzada a principios de julio, $t=6$). La función responde al modelo:

$$T(t) = A \cdot \cos(Bt) + C$$
  1. a) Determina los valores de $A$, $B$ y $C$ sabiendo que el periodo es de 12 meses.
  2. b) Calcula en qué meses del año la temperatura es superior a $23^\circ\text{C}$ (intervalos de signo de la diferencia $T(t) - 23$).
  3. c) Indica los puntos de intersección de la función con la recta horizontal $y = 18$.
Resolver

Resumen

Volvé al principio: Valentina lee en el gráfico el dominio (el intervalo de horas registrado), la imagen (carga mínima y máxima) y los ceros (cuándo se queda sin batería).

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