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2° BGU · Matemáticas
Funciones · Funciones reales

Tabla y gráfica de una función

Te conviene dominar: Pol. de segundo grado: Parábolas (1.° de Bachillerato General Unificado (BGU))
Te conviene dominar: Funciones definidas a trozos (1.° de Bachillerato General Unificado (BGU))

Un cultivo de bacterias en el laboratorio del colegio se mide cada hora, y la temperatura de un horno de una panadería de Cuenca sube minuto a minuto. En ambos casos tienes datos sueltos y necesitas ver "la película completa". Para eso se arma una tabla y se dibuja la gráfica. La pregunta es: ¿qué valores de $x$ conviene elegir para no perderse nada importante?

Tabla de valores: qué puntos elegir

Una tabla de valores es una lista de pares $(x; f(x))$ (con punto y coma si hay decimales). Cada par es un punto del plano. Si eliges pocos puntos o los eliges mal, la gráfica puede engañar.

Para una función lineal alcanzan dos o tres puntos. Para una cuadrática, el vértice $x_v = -\dfrac{b}{2a}$ y dos o más puntos a cada lado.

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Dada la función lineal $f(x) = 2x - 3$: a) Completa una tabla de valores para $x \in \{-2, 0, 1, 3\}$. b) Representa gráficamente la función en el plano cartesiano…

Dada la función lineal $f(x) = 2x - 3$:

  1. a) Completa una tabla de valores para $x \in \{-2, 0, 1, 3\}$.
  2. b) Representa gráficamente la función en el plano cartesiano utilizando los puntos obtenidos.

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

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Considera la función cuadrática $f(x) = x^2 - 4$: a) Calcula las imágenes para $x = -3, -2, 0, 2, 3$ y organiza los resultados en una tabla. b) Dibuja la gráfica de la…

Considera la función cuadrática $f(x) = x^2 - 4$:

  1. a) Calcula las imágenes para $x = -3, -2, 0, 2, 3$ y organiza los resultados en una tabla.
  2. b) Dibuja la gráfica de la función e identifica las coordenadas de su vértice.

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

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El costo $C(t)$ en dólares de dejar un carro en un parqueadero viene dado por la función $C(t) = 2 + 1,5t$, donde $t$ es el tiempo en horas. a) Haz una tabla de valores…

El costo $C(t)$ en dólares de dejar un carro en un parqueadero viene dado por la función $C(t) = 2 + 1,5t$, donde $t$ es el tiempo en horas.

  1. a) Haz una tabla de valores para las primeras 4 horas ($t=0, 1, 2, 3, 4$).
  2. b) Representa gráficamente la función en ese intervalo.
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Tablas para modelos: lineales, cuadráticos y exponenciales

Muchas veces la función viene de un problema. Hacer la tabla te deja ver cómo cambia $y$ cuando $x$ avanza de a pasos iguales.

  • Si las diferencias entre valores consecutivos de $y$ son constantes, la función es lineal: $y = mx + b$, donde $m$ es esa diferencia y $b$ el valor en $x=0$.

  • Si las diferencias no son constantes pero las diferencias de las diferencias sí, es cuadrática.

  • Si los valores se multiplican por el mismo factor, es exponencial.

Para el costo de un parqueadero en Guayaquil $C(t)=2+1{,}5t$ (en dólares), la ordenada al origen $2$ es lo que se paga al entrar y $1{,}5$ es lo que sube por cada hora.

Para el crecimiento de bacterias $N(t)=100\cdot 2^t$ (en miles), cada hora el valor se duplica: $100, 200, 400, 800, 1.600$. La gráfica no es una recta: sube cada vez más rápido.

Si la base es menor que 1, la exponencial decrece. Es el caso de un isótopo radiactivo: la masa se reduce a la mitad cada cierto tiempo $T$ (el período de semidesintegración), y $M(t)=M_0\cdot(0{,}5)^{t/T}$.

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Identifica si la siguiente tabla de valores corresponde a una función lineal o a una función cuadrática calculando las diferencias entre valores consecutivos de $y$. A…

Identifica si la siguiente tabla de valores corresponde a una función lineal o a una función cuadrática calculando las diferencias entre valores consecutivos de $y$. A continuación, obtén su expresión analítica $y = f(x)$.

$x$ $-1$ $0$ $1$ $2$ $3$
$y$ $1$ $4$ $7$ $10$ $13$
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La temperatura $T$ (en $^\circ\text{C}$) de un horno industrial desde que se enciende viene dada por la función $T(t) = 20 + 15t$, donde $t$ se mide en minutos. a) ¿Cuál…

La temperatura $T$ (en $^\circ\text{C}$) de un horno industrial desde que se enciende viene dada por la función $T(t) = 20 + 15t$, donde $t$ se mide en minutos.

  1. a) ¿Cuál es la temperatura inicial del horno?
  2. b) Construye una tabla de valores para $t = 0, 5, 10, 15$.
  3. c) ¿Cuánto tiempo debe transcurrir para que el horno alcance los $200^\circ\text{C}$?

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

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En un laboratorio se estudia el crecimiento de una población de bacterias. El número de bacterias $N(t)$ en miles viene dado por la función $N(t) = 100 \cdot 2^t$, donde…

En un laboratorio se estudia el crecimiento de una población de bacterias. El número de bacterias $N(t)$ en miles viene dado por la función $N(t) = 100 \cdot 2^t$, donde $t$ es el tiempo en horas.

  1. a) Construye una tabla de valores para las primeras 4 horas ($t = 0, 1, 2, 3, 4$).
  2. b) Representa gráficamente la función. ¿Qué tipo de crecimiento se observa?

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

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La masa $M(t)$ en gramos de un isótopo radiactivo disminuye con el tiempo $t$ (en días) según la función exponencial $M(t) = M_0 \cdot (0,5)^{\frac{t}{T}}$, donde $M_0$…

La masa $M(t)$ en gramos de un isótopo radiactivo disminuye con el tiempo $t$ (en días) según la función exponencial $M(t) = M_0 \cdot (0,5)^{\frac{t}{T}}$, donde $M_0$ es la masa inicial y $T$ es el periodo de semidesintegración.

Sabiendo que en el instante $t=0$ había $200\text{ g}$ de sustancia y que tras $60\text{ días}$ quedan $50\text{ g}$:

  1. a) Calcula el valor de los parámetros $M_0$ y $T$.
  2. b) Construye una tabla de valores para $t = 0, 30, 60, 90, 120$ y esboza la gráfica.

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

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Parábolas y problemas de máximo

Cuando $f(x)=ax^2+bx+c$, la gráfica es una parábola. Con la fórmula general hallas los ceros, y con $x_v=-\dfrac{b}{2a}$ el vértice. Si $a<0$ las ramas van hacia abajo y el vértice es un máximo.

Cuando el enunciado pide una fórmula, primero hay que plantearla. Por ejemplo, para un corral rectangular con un muro y $20$ m de valla, si los lados perpendiculares al muro miden $x$, el lado paralelo mide $20-2x$ y el área es $A(x)=x(20-2x)$. El dominio del problema exige longitudes positivas: $0

Si te dan tres puntos de una cuadrática, reemplazas cada uno en $ax^2+bx+c$ y resuelves el sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas.

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Considera la función cuadrática $f(x) = -x^2 + 6x - 5$. a) Calcula analíticamente las coordenadas de su vértice y los puntos de corte con los ejes. b) Crea una tabla de…

Considera la función cuadrática $f(x) = -x^2 + 6x - 5$.

  1. a) Calcula analíticamente las coordenadas de su vértice y los puntos de corte con los ejes.
  2. b) Crea una tabla de valores tomando dos puntos a la izquierda del vértice y dos a la derecha.
  3. c) Representa gráficamente la parábola.

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

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Una función cuadrática de la forma $f(x) = ax^2 + bx + c$ pasa por los puntos $(0, 3)$, $(1, 0)$ y $(2, -1)$. a) Plantea y resuelve el sistema de ecuaciones para…

Una función cuadrática de la forma $f(x) = ax^2 + bx + c$ pasa por los puntos $(0, 3)$, $(1, 0)$ y $(2, -1)$.

  1. a) Plantea y resuelve el sistema de ecuaciones para encontrar los valores de $a, b$ y $c$.
  2. b) Con la expresión analítica obtenida, calcula el vértice y construye una tabla de valores para representar la parábola.

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

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El beneficio mensual $B(x)$, en dólares, de una fábrica de componentes electrónicos en función del número de unidades producidas $x$ se modela mediante la función…

El beneficio mensual $B(x)$, en dólares, de una fábrica de componentes electrónicos en función del número de unidades producidas $x$ se modela mediante la función $B(x) = -5x^2 + 300x - 4000$.

  1. a) Encuentra los puntos de equilibrio (producción para la cual el beneficio es cero).
  2. b) Genera una tabla de valores estratégica que incluya los puntos de equilibrio y el vértice.
  3. c) ¿Cuántas unidades deben producirse para maximizar el beneficio y de cuánto es dicho beneficio máximo?
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Se desea construir un corral rectangular aprovechando un muro ya existente para uno de sus lados. Se dispone de $20\text{ m}$ de valla metálica para los otros tres…

Se desea construir un corral rectangular aprovechando un muro ya existente para uno de sus lados. Se dispone de $20\text{ m}$ de valla metálica para los otros tres lados.

  1. a) Expresa el área $A(x)$ del corral en función de la longitud $x$ de uno de los lados perpendiculares al muro.
  2. b) Determina el dominio de validez de la función $A(x)$ en el contexto del problema.
  3. c) Construye una tabla de valores y utilízala para esbozar la gráfica y encontrar las dimensiones que maximizan el área.

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

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Funciones racionales e irracionales: puntos cerca de lo prohibido

En una función racional, lo interesante pasa cerca del valor que anula el denominador. En una con raíz cuadrada, el dominio empieza justo donde el radicando vale cero.

Los puntos de corte se calculan así: con el eje $x$ (abscisas), resuelves $f(x)=0$ (en una fracción, el numerador igual a cero); con el eje $y$ (ordenadas), calculas $f(0)$.

Gráfica de f(x) = 4/(x − 2): la rama izquierda baja sin límite y la rama derecha sube sin límite al acercarse a la asíntota vertical x = 2. asíntota x = 2

Para funciones con raíz, como $f(x)=\sqrt{x+2}$, el dominio sale de $x+2\ge 0$, o sea $[-2; +\infty)$. La tabla empieza en $x=-2$ y conviene elegir valores que den raíces exactas: $-2, -1, 2, 7$ dan $0, 1, 2, 3$. En $f(x)=\sqrt{9-x^2}$ el dominio es $[-3; 3]$ y la gráfica es una semicircunferencia.

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Dada la función irracional $f(x) = \sqrt{x+2}$: a) Determina analíticamente su dominio. b) Completa una tabla de valores para $x \in \{-2, -1, 2, 7\}$ y utilízala para…

Dada la función irracional $f(x) = \sqrt{x+2}$:

  1. a) Determina analíticamente su dominio.
  2. b) Completa una tabla de valores para $x \in \{-2, -1, 2, 7\}$ y utilízala para esbozar la gráfica.
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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 racional $f(x) = \frac{3x+6}{x-1}$.

Calcula analíticamente los puntos de corte con el eje de abscisas (eje X) y con el eje de ordenadas (eje Y) de la función racional $f(x) = \frac{3x+6}{x-1}$.

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Dada la función racional $f(x) = \frac{4}{x-2}$: a) Determina su dominio. b) Construye una tabla de valores evaluando la función en puntos cercanos a $x = 2$ por la…

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

  1. a) Determina su dominio.
  2. b) Construye una tabla de valores evaluando la función en puntos cercanos a $x = 2$ por la izquierda y por la derecha ($x = 1,9; 1,99; 2,1; 2,01$).
  3. c) A partir de los resultados obtenidos, ¿qué elemento gráfico presenta la función en $x = 2$?

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

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Considera la función $f(x) = \sqrt{9-x^2}$. a) Calcula analíticamente su dominio de definición. b) Haz una tabla de valores para $x \in \{-3, -2, 0, 2, 3\}$. c)…

Considera la función $f(x) = \sqrt{9-x^2}$.

  1. a) Calcula analíticamente su dominio de definición.
  2. b) Haz una tabla de valores para $x \in \{-3, -2, 0, 2, 3\}$.
  3. c) Representa gráficamente la función e indica cuál es su recorrido.

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

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Funciones a trozos y con valor absoluto

El valor absoluto es una función a trozos disfrazada: $|u| = u$ si $u\ge 0$ y $|u|=-u$ si $u<0$. Por ejemplo, $|2x-5|$ cambia de tramo cuando $2x-5=0$, es decir en $x=2{,}5$, y ahí está el "pico" de la gráfica.

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Dada la función valor absoluto $f(x) = |2x - 5|$: a) Evalúa la función en los puntos $x = 0; 2; 2,5; 3; 5$ y construye una tabla de valores. b) Representa gráficamente…

Dada la función valor absoluto $f(x) = |2x - 5|$:

  1. a) Evalúa la función en los puntos $x = 0; 2; 2,5; 3; 5$ y construye una tabla de valores.
  2. b) Representa gráficamente la función.

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

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Dada la función definida a trozos: $f(x) = \begin{cases} -x + 2 & \text{si } x < 1 \\ 2x - 1 & \text{si } x \ge 1 \end{cases}$ a) Construye una tabla de valores…

Dada la función definida a trozos:

$f(x) = \begin{cases} -x + 2 & \text{si } x < 1 \\ 2x - 1 & \text{si } x \ge 1 \end{cases}$

  1. a) Construye una tabla de valores evaluando la función en $x = -2; 0; 0,99; 1; 2; 3$.
  2. b) Representa gráficamente la función e indica si es continua en $x = 1$.

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

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Dada la función valor absoluto $f(x) = |x^2 - 4|$: a) Expresa la función definida a trozos eliminando el valor absoluto. b) Encuentra los puntos de corte con los ejes.…

Dada la función valor absoluto $f(x) = |x^2 - 4|$:

  1. a) Expresa la función definida a trozos eliminando el valor absoluto.
  2. b) Encuentra los puntos de corte con los ejes.
  3. c) Construye una tabla de valores en el intervalo $[-3, 3]$ y dibuja su gráfica.

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

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Dada la función a trozos dependiente de un parámetro $k$: $f(x) = \begin{cases} x^2 - k & \text{si } x < 2 \\ 2x + 1 & \text{si } x \ge 2 \end{cases}$ a) Halla el valor…

Dada la función a trozos dependiente de un parámetro $k$:

$f(x) = \begin{cases} x^2 - k & \text{si } x < 2 \\ 2x + 1 & \text{si } x \ge 2 \end{cases}$

  1. a) Halla el valor de $k$ para que las dos ramas de la función "conecten" en el punto $x = 2$ (es decir, para que la función sea continua).
  2. b) Con el valor de $k$ hallado, construye una tabla de valores en el intervalo $[0, 4]$ y esboza la gráfica de la función.

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

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Logarítmica y función inversa

Para $f(x)=\log_2(x+4)$ el argumento debe ser positivo: $x+4>0$, o sea $x>-4$. La recta $x=-4$ es la asíntota vertical. Para armar la tabla, elige $x$ que hagan que $x+4$ sea una potencia de 2: $x+4=\tfrac12, 1, 2, 4, 8$ da $x=-3{,}5;\,-3;\,-2;\,0;\,4$ y $f(x)=-1, 0, 1, 2, 3$.

La logarítmica es la inversa de la exponencial. Si $(a; b)$ está en la gráfica de $f$, entonces $(b; a)$ está en la de $f^{-1}$: se intercambian $x$ e $y$, y las gráficas son simétricas respecto de la recta $y=x$.

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Dada la función logarítmica $f(x) = \log_2(x+4)$: a) Determina analíticamente su dominio y la ecuación de su asíntota vertical. b) Construye una tabla de valores…

Dada la función logarítmica $f(x) = \log_2(x+4)$:

  1. a) Determina analíticamente su dominio y la ecuación de su asíntota vertical.
  2. b) Construye una tabla de valores eligiendo valores estratégicos de $x$ que den como resultado potencias exactas de base 2 para el argumento del logaritmo.
  3. c) Representa la gráfica de la función.

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

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En la siguiente figura se muestra la gráfica de la función exponencial $f(x) = 2^x$ y la recta $y = x$. a) A partir de los puntos destacados en la curva azul de $f(x)$,…

En la siguiente figura se muestra la gráfica de la función exponencial $f(x) = 2^x$ y la recta $y = x$.

X Y f(x) y=x
  1. a) A partir de los puntos destacados en la curva azul de $f(x)$, construye una tabla de valores para su función inversa $f^{-1}(x)$.
  2. b) Dibuja en tu cuaderno la gráfica de la función inversa aprovechando la simetría respecto a la recta $y=x$.
  3. c) Escribe la expresión analítica de $f^{-1}(x)$.

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

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Lectura de una gráfica: dominio, recorrido, positividad y asíntotas

No siempre se construye la gráfica: muchas veces ya está dibujada y hay que leerla. Se lee así:

  • Dominio: qué valores de $x$ "cubre" la gráfica (proyéctala sobre el eje $x$).

  • Recorrido (rango): qué valores de $y$ alcanza (proyéctala sobre el eje $y$).

  • $f(a)$: sube o baja desde $x=a$ hasta la curva y lee la altura.

  • Crecimiento: si al ir hacia la derecha la curva sube, es creciente; si baja, decreciente.

  • Positividad: los intervalos donde la curva está por encima del eje $x$ forman el conjunto de positividad $C^+$ (ahí $f(x)>0$); donde está por debajo, el de negatividad $C^-$ (ahí $f(x)<0$). Los ceros, donde la curva toca el eje, son los puntos que separan una zona de otra.

Gráfica de una función que se aproxima de forma progresiva a una recta horizontal discontinua a medida que x crece hacia infinito. asíntota horizontal

Un ejemplo es el café que se enfría en una mañana de Quito: la temperatura baja y se acerca a la de la habitación, sin llegar nunca a igualarla. Esa temperatura ambiente es la asíntota horizontal.

Para una racional $f(x)=\dfrac{ax+b}{cx+d}$ con gráfica dada, la asíntota vertical te dice dónde se anula el denominador, la horizontal vale $\dfrac{a}{c}$, y un punto de corte te ayuda a terminar de hallar los coeficientes. Además, observa si la función crece o decrece en cada intervalo (monotonía) y dónde están sus máximos y mínimos (extremos).

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Observa la siguiente gráfica de una función $f(x)$ definida por tramos rectos: A partir de la gráfica, determina: a) El dominio y el recorrido de la función. b) El valor…

Observa la siguiente gráfica de una función $f(x)$ definida por tramos rectos:

X Y 1 4 −2 −4 −1 2 −4 f(x)

A partir de la gráfica, determina:

  1. a) El dominio y el recorrido de la función.
  2. b) El valor de $f(-2)$ y $f(1)$.
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El siguiente gráfico muestra la evolución de la temperatura $T$ (en $^\circ\text{C}$) de una taza de café en función del tiempo $t$ (en minutos) desde que se sirve. A…

El siguiente gráfico muestra la evolución de la temperatura $T$ (en $^\circ\text{C}$) de una taza de café en función del tiempo $t$ (en minutos) desde que se sirve.

90 20 t (min) T (°C) Temperatura ambiente

A partir de la gráfica:

  1. a) Indica la temperatura inicial del café.
  2. b) ¿Hacia qué valor tiende la temperatura a medida que transcurre mucho tiempo? ¿Qué significado físico tiene la asíntota horizontal?
  3. c) ¿La función es creciente o decreciente? Justifica tu respuesta.
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Observa la siguiente gráfica de una función racional de la forma $f(x) = \frac{ax+b}{cx+d}$: A partir de la información proporcionada por la gráfica (asíntotas y puntos…

Observa la siguiente gráfica de una función racional de la forma $f(x) = \frac{ax+b}{cx+d}$:

X Y x=3 y=2 2 4/3

A partir de la información proporcionada por la gráfica (asíntotas y puntos de corte):

  1. a) Determina el dominio y el recorrido de la función.
  2. b) Deduce la expresión analítica de la función $f(x)$.
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Vuelve al principio: con las bacterias y el horno, la tabla muestra cómo cambia cada magnitud, y la gráfica deja ver si el crecimiento es lineal o exponencial. Eso depende de elegir bien los puntos.

Resumen

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