Informació sobre la funció
Domini, simetria, asímptotes, monotonia, curvatura: cadascuna d'aquestes peces ja la coneixes per separat. El que distingeix l'exercici d'examen d'EvAU és que les demana totes juntes, en un ordre fix, sobre una funció que pot tenir paràmetres, estar definida a trossos o venir donada només per la seva gràfica. Aquest apartat reuneix el procediment complet i l'entrena en els contextos on més es complica: funcions racionals amb diverses asímptotes, exponencials i logarítmiques, i l'exercici invers de reconstruir una gràfica a partir de les seves propietats.
El procediment complet, pas a pas
L'ordre no és casual: cada pas fa servir informació de l'anterior (les asímptotes verticals, per exemple, també tallen els trams de monotonia), de manera que saltar-se'l obliga a repetir feina.
Donada la funció racional $f(x) = \frac{x^2 + 3}{x^2 - 9}$, realitza un estudi previ dels seus elements bàsics determinant: a) El domini de definició de la funció. b)…
Donada la funció racional $f(x) = \frac{x^2 + 3}{x^2 - 9}$, realitza un estudi previ dels seus elements bàsics determinant:
- a) El domini de definició de la funció.
- b) Els punts de tall amb els eixos de coordenades.
- c) L'existència de simetries (indica si és parella, imparella o no presenta simetria).
Determina el període de la funció trigonomètrica $f(x) = \sin(2x)$. A continuació, indica raonadament si la funció presenta algun tipus de simetria respecte de l'origen…
Determina el període de la funció trigonomètrica $f(x) = \sin(2x)$. A continuació, indica raonadament si la funció presenta algun tipus de simetria respecte de l'origen o de l'eix d'ordenades.
Funcions racionals: totes les asímptotes alhora
Les funcions racionals són el cas on cal coordinar més peces: poden tenir diverses asímptotes verticals (una per cada arrel del denominador que no se simplifica amb el numerador) i, a més, una d'horitzontal o d'obliqua segons els graus.
Donada la funció $f(x) = \frac{2x}{x-1}$, determina: 1. Les equacions de les seves asímptotes verticals i horitzontals. 2. La posició de la corba respecte d'aquestes…
Donada la funció $f(x) = \frac{2x}{x-1}$, determina:
-
Les equacions de les seves asímptotes verticals i horitzontals.
-
La posició de la corba respecte d'aquestes asímptotes mitjançant l'estudi dels límits laterals i a l'infinit.
Donada la funció $f(x) = \frac{x^2 - 1}{x}$, realitza un estudi de les seves branques infinites: a) Comprova si té asímptotes verticals. b) Comprova si té asímptotes…
Donada la funció $f(x) = \frac{x^2 - 1}{x}$, realitza un estudi de les seves branques infinites:
- a) Comprova si té asímptotes verticals.
- b) Comprova si té asímptotes horitzontals.
- c) En cas de no tenir asímptota horitzontal, esbrina si té una asímptota obliqua i troba'n l'equació.
Considera la funció polinòmica $f(x) = \frac{1}{4}x^4 - 2x^2 + 3$. Troba els intervals de concavitat i convexitat, així com les coordenades exactes dels seus punts…
Considera la funció polinòmica $f(x) = \frac{1}{4}x^4 - 2x^2 + 3$. Troba els intervals de concavitat i convexitat, així com les coordenades exactes dels seus punts d'inflexió. Utilitza el símbol $\cup$ per denotar els intervals on la funció és convexa (curvatura cap amunt) i $\cap$ per als intervals on és còncava (curvatura cap avall).
Funcions de context: interpretar l'asímptota en una situació real
Un tipus freqüent d'EvAU posa la funció en un context (temperatura, població, concentració) i demana interpretar l'asímptota horitzontal com el valor «a llarg termini», no només calcular-la.
Un equip d'enginyers està monitorant la temperatura d'un component electrònic. L'evolució de la temperatura $T$ (en graus Celsius) respecte al temps $t$ (en minuts) ve…
Un equip d'enginyers està monitorant la temperatura d'un component electrònic. L'evolució de la temperatura $T$ (en graus Celsius) respecte al temps $t$ (en minuts) ve donada per la funció:
$T(t) = \dfrac{40t + 100}{t + 2}$ amb $t \geq 0$
Es demana:
- a) Trobar la temperatura inicial del component ($t=0$).
- b) Determinar l'asímptota horitzontal de la funció i interpretar-ne el significat en el context del problema (temperatura a llarg termini).
Monotonia i curvatura en l'estudi complet
Un cop situades les asímptotes, l'estudi complet continua amb $f'$ i $f''$ exactament com en l'apartat anterior: els punts singulars i els exclosos del domini donen els trams de monotonia; els zeros de $f''$ amb canvi de signe donen els punts d'inflexió.
Estudia la monotonia (intervals de creixement i decreixement) i calcula els extrems relatius (màxims i mínims) de la funció polinòmica següent: $f(x) = x^3 - 3x + 2$
Estudia la monotonia (intervals de creixement i decreixement) i calcula els extrems relatius (màxims i mínims) de la funció polinòmica següent:
$f(x) = x^3 - 3x + 2$
Analitza la curvatura de la funció $f(x) = x^4 - 6x^2 + 5$. Per fer-ho: 1. Troba la segona derivada $f''(x)$. 2. Determina els intervals de concavitat ($\cup$) i…
Analitza la curvatura de la funció $f(x) = x^4 - 6x^2 + 5$. Per fer-ho:
-
Troba la segona derivada $f''(x)$.
-
Determina els intervals de concavitat ($\cup$) i convexitat ($\cap$).
-
Troba les abscisses dels punts d'inflexió.
Realitza un estudi complet de la monotonia i els extrems relatius de la funció racional $f(x) = \frac{x^2 - 4x + 4}{x - 1}$. Determina amb precisió els intervals de…
Realitza un estudi complet de la monotonia i els extrems relatius de la funció racional $f(x) = \frac{x^2 - 4x + 4}{x - 1}$. Determina amb precisió els intervals de creixement i decreixement, així com les coordenades dels seus màxims i mínims si en té.
L'exercici invers: de les propietats a la gràfica
L'EvAU també pregunta a l'inrevés: donen una llista de propietats (talls, un extrem, límits a l'infinit) i demanen un esbós que les compleixi totes. No hi ha una única resposta correcta — val qualsevol corba coherent amb les dades — però cal comprovar cada condició una a una.
Es coneix la informació següent sobre una funció $f(x)$ contínua a tot $\mathbb{R}$: Talla l'eix $X$ en $x = -2$ i $x = 2$. Té un mínim relatiu en $(0, -4)$. És…
Es coneix la informació següent sobre una funció $f(x)$ contínua a tot $\mathbb{R}$:
-
Talla l'eix $X$ en $x = -2$ i $x = 2$.
-
Té un mínim relatiu en $(0, -4)$.
-
És decreixent en $(-\infty, 0)$ i creixent en $(0, +\infty)$.
-
$\lim_{x \to +\infty} f(x) = +\infty$ i $\lim_{x \to -\infty} f(x) = +\infty$.
Dibuixa un esbós de la gràfica que compleixi totes aquestes condicions. Per ajudar-te, aquí tens els eixos amb els punts que es coneixen; copia els eixos al teu paper i traça la corba.
Pots fer-ho en paper i enviar una foto amb la teva resposta.
Es considera la funció $f(x) = \ln(x^2 + k)$, on $k$ és un paràmetre real. a) Determina el valor de $k$ perquè la funció tingui un punt d'inflexió a $x = 1$. b) Per a…
Es considera la funció $f(x) = \ln(x^2 + k)$, on $k$ és un paràmetre real.
- a) Determina el valor de $k$ perquè la funció tingui un punt d'inflexió a $x = 1$.
- b) Per a aquest valor de $k$, estudia el domini de la funció i comprova si presenta algun tipus de simetria (parell o senar).
Llegir la gràfica de $f'$: la informació a l'inrevés
Com en l'apartat anterior, un exercici pot donar només la gràfica de $f'$ i demanar tota la informació de $f$: monotonia, extrems, curvatura i inflexions, tot alhora. La clau és no barrejar el que diu $f'$ (puja/baixa) amb el que diria $f''$ (curvatura de $f$, que es llegeix en els extrems de la mateixa gràfica de $f'$).
La gràfica següent correspon a la funció derivada $f'(x)$ d'una funció contínua $f(x)$ definida a tot $\mathbb{R}$. A partir de la informació visual proporcionada: 1.…
La gràfica següent correspon a la funció derivada $f'(x)$ d'una funció contínua $f(x)$ definida a tot $\mathbb{R}$. A partir de la informació visual proporcionada:
-
Indica els intervals de creixement i decreixement de la funció original $f(x)$.
-
Determina les abscisses dels extrems relatius de $f(x)$ classificant-los en màxims o mínims.
-
Estudia la curvatura de $f(x)$ i localitza els seus punts d'inflexió.
-
Si es sap que $f(0) = 1$, realitza un esborrany de la gràfica de la funció original $f(x)$ justificant la forma obtinguda.