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Prepa 1º · Matemáticas
Funciones · Funciones elementales

Funciones radicales

Te conviene dominar: Características de una función (3° de secundaria)
Te conviene dominar: Raíces (3° de secundaria)

Si sueltas una pelota desde un puente de altura $h$ (en metros), tarda $t(h)=\sqrt{h/5}$ segundos en llegar al suelo. Esta función tiene algo que no tenían las rectas ni las parábolas: no está definida para cualquier $h$. No hay alturas negativas, y tampoco existe la raíz cuadrada de un número negativo. Antes de usar una función radical hay que averiguar, siempre, dónde existe.

El dominio: el radicando no puede ser negativo

Practica★☆☆Sin empezar
Determina el dominio de definición de la función $f(x) = \sqrt{x - 8}$.

Determina el dominio de definición de la función $f(x) = \sqrt{x - 8}$.

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Halla el dominio de la función $g(x) = \sqrt{-3x + 12}$.

Halla el dominio de la función $g(x) = \sqrt{-3x + 12}$.

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Practica★☆☆Sin empezar
Determina el dominio de la función $f(x) = 3 - \sqrt{x + 5}$.

Determina el dominio de la función $f(x) = 3 - \sqrt{x + 5}$.

Resolver

Dominio con radicando cuadrático

Cuando el radicando es de segundo grado hay que resolver una desigualdad cuadrática. El método: factoriza, encuentra las raíces y revisa el signo en cada zona.

Si la parábola del radicando abre hacia abajo, el dominio es el intervalo entre las raíces. Por ejemplo, para $\sqrt{9-x^2}$ se necesita $9-x^2\geq 0$, que da $[-3,3]$.

Practica★★☆Sin empezar
Halla el dominio de definición de la función $f(x) = \sqrt{x^2 - 16}$.

Halla el dominio de definición de la función $f(x) = \sqrt{x^2 - 16}$.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Determina el dominio de definición de la función $f(x) = \sqrt{-x^2 + 6x - 8}$.

Determina el dominio de definición de la función $f(x) = \sqrt{-x^2 + 6x - 8}$.

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Calcular imágenes y valores dados

Para hallar $f(a)$ se sustituye $x=a$ en el radicando y se calcula la raíz. Si el radicando sale negativo, $a$ no pertenece al dominio y la imagen no existe.

Para el camino inverso (¿qué $x$ da cierta imagen?), se iguala y se eleva al cuadrado. Por ejemplo, si $\sqrt{2x-1}=7$, entonces $2x-1=49$ y $x=25$.

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Dada la función $f(x) = \sqrt{2x - 1}$, calcula el valor de sus imágenes para $x = 5$ y $x = 13$.

Dada la función $f(x) = \sqrt{2x - 1}$, calcula el valor de sus imágenes para $x = 5$ y $x = 13$.

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Calcula el valor de $x$ para el cual la función $f(x) = \sqrt{5x + 1}$ toma el valor $4$.

Calcula el valor de $x$ para el cual la función $f(x) = \sqrt{5x + 1}$ toma el valor $4$.

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Traslaciones de $y=\sqrt{x}$

Gráficas de y = √x, y = √(x − 2) y y = √(x + 2): la misma curva desplazada dos unidades a la derecha o a la izquierda 0 2 −2 A: y = √(x − 2) B: y = √x C: y = √(x + 2)
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Observa las tres funciones representadas en la siguiente gráfica. Identifica cuál de ellas corresponde a la expresión $f(x) = \sqrt{x - 2}$ y justifica tu respuesta…

Observa las tres funciones representadas en la siguiente gráfica. Identifica cuál de ellas corresponde a la expresión $f(x) = \sqrt{x - 2}$ y justifica tu respuesta indicando su dominio.

X Y −2 2 A B C
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Dada la función $f(x) = \sqrt{x}$, escribe la expresión analítica de la función $g(x)$ que resulta al desplazar la gráfica de $f(x)$ tres unidades hacia la derecha y dos…

Dada la función $f(x) = \sqrt{x}$, escribe la expresión analítica de la función $g(x)$ que resulta al desplazar la gráfica de $f(x)$ tres unidades hacia la derecha y dos unidades hacia arriba.

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Practica★★☆Sin empezar
Determina los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que la función $f(x) = \sqrt{ax + b}$ tenga como dominio el intervalo $[-2, +\infty)$ y pase por el punto $(2, 4)$.

Determina los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que la función $f(x) = \sqrt{ax + b}$ tenga como dominio el intervalo $[-2, +\infty)$ y pase por el punto $(2, 4)$.

Resolver

El rango

El rango de una función es el conjunto de todos los valores que puede tomar $y$. Una raíz principal nunca es negativa, así que $\sqrt{x-h}$ toma valores desde $0$ hacia arriba. Al sumar $v$ afuera, todo se mueve $v$ unidades.

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Determina el dominio y el recorrido de la función $f(x) = -2 + \sqrt{3x - 6}$. Justifica tu respuesta analizando las características de la función radical.

Determina el dominio y el recorrido de la función $f(x) = -2 + \sqrt{3x - 6}$. Justifica tu respuesta analizando las características de la función radical.

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Razón de cambio promedio

La razón de cambio promedio de $f$ entre $x=a$ y $x=b$ mide cuánto cambia $f$ por cada unidad de $x$: $$\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$$ Es la pendiente de la recta que une los puntos $(a, f(a))$ y $(b, f(b))$.

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El radio $r$ de un círculo en función de su área $A$ viene dado por $r(A) = \sqrt{\frac{A}{\pi}}$. Calcula la tasa de variación media del radio cuando el área pasa de…

El radio $r$ de un círculo en función de su área $A$ viene dado por $r(A) = \sqrt{\frac{A}{\pi}}$. Calcula la tasa de variación media del radio cuando el área pasa de $100\pi$ a $400\pi$ unidades cuadradas.

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Intersección con los ejes

Con el eje $Y$: se calcula $f(0)$, si $0$ está en el dominio. Con el eje $X$: se resuelve $f(x)=0$, aislando la raíz y elevando al cuadrado.

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Calcula los puntos de corte con los ejes de coordenadas de la función $h(x) = \sqrt{x + 4} - 2$.

Calcula los puntos de corte con los ejes de coordenadas de la función $h(x) = \sqrt{x + 4} - 2$.

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Calcula los puntos de corte con los ejes de coordenadas de la función $f(x) = \sqrt{2x + 3} - 3$.

Calcula los puntos de corte con los ejes de coordenadas de la función $f(x) = \sqrt{2x + 3} - 3$.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Halla los puntos de intersección entre la recta $y = x - 2$ y la función radical $y = \sqrt{x + 4}$. Comprueba que la solución obtenida pertenece al dominio de ambas…

Halla los puntos de intersección entre la recta $y = x - 2$ y la función radical $y = \sqrt{x + 4}$. Comprueba que la solución obtenida pertenece al dominio de ambas funciones y satisface la ecuación original.

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Ecuaciones con radicales e intersecciones

Para hallar dónde se cruzan dos gráficas se igualan sus expresiones. Si una es radical: aísla la raíz, eleva al cuadrado, resuelve y comprueba cada solución.

Cuando se pide que dos funciones radicales tomen el mismo valor, también se puede igualar lo de adentro, siempre que los dos radicandos estén en el dominio. Y si te piden el valor $\sqrt{5}$, el radicando debe valer $5$ (y de paso debe ser $\geq 0$).

Practica★★☆Sin empezar
Observa las gráficas de las funciones $f(x) = \sqrt{x + 1}$ y $g(x) = \sqrt{-x + 1}$. Determina el dominio de cada una de ellas y calcula el punto exacto donde se…

Observa las gráficas de las funciones $f(x) = \sqrt{x + 1}$ y $g(x) = \sqrt{-x + 1}$. Determina el dominio de cada una de ellas y calcula el punto exacto donde se intersecan.

X Y −1 1 f(x) g(x)
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Dada la función $f(x) = \sqrt{x^2 - 4x}$, determina los valores de $x$ para los cuales la función está definida. A continuación, calcula los puntos exactos donde la…

Dada la función $f(x) = \sqrt{x^2 - 4x}$, determina los valores de $x$ para los cuales la función está definida. A continuación, calcula los puntos exactos donde la función toma el valor $\sqrt{5}$.

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Funciones radicales en contexto real

La raíz cuadrada aparece cuando una magnitud depende del cuadrado de otra y queremos despejar esta última: periodos de péndulos, velocidades de propagación, distancias al horizonte.

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El tiempo $t$ (en segundos) que tarda un objeto en caer desde una altura $h$ (en metros) se puede aproximar mediante la función $t(h) = \sqrt{\frac{h}{5}}$. ¿Cuánto…

El tiempo $t$ (en segundos) que tarda un objeto en caer desde una altura $h$ (en metros) se puede aproximar mediante la función $t(h) = \sqrt{\frac{h}{5}}$. ¿Cuánto tiempo tardará en llegar al suelo una pelota que se deja caer desde un puente de $45$ metros de altura?

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El periodo $T$ (en segundos) de un péndulo simple viene dado por la función $T(L) = 2\pi \sqrt{\frac{L}{10}}$, donde $L$ es la longitud del hilo en metros. Si queremos…

El periodo $T$ (en segundos) de un péndulo simple viene dado por la función $T(L) = 2\pi \sqrt{\frac{L}{10}}$, donde $L$ es la longitud del hilo en metros. Si queremos construir un péndulo que tenga un periodo de exactamente $2$ segundos, ¿qué longitud debe tener el hilo? (Utiliza $\pi \approx 3.14$).

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La velocidad $v$ (en km/h) a la que se propaga un tsunami en el océano depende de la profundidad $d$ (en metros) del agua, según la función $v(d) = 11.2 \sqrt{d}$. Si se…

La velocidad $v$ (en km/h) a la que se propaga un tsunami en el océano depende de la profundidad $d$ (en metros) del agua, según la función $v(d) = 11.2 \sqrt{d}$. Si se ha detectado que un tsunami avanza a una velocidad de $336$ km/h, ¿a qué profundidad se encuentra el océano en ese punto?

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Modelos con restricciones

En un modelo, el dominio matemático se acompaña de uno del contexto: no hay alturas negativas ni se producen $-3$ unidades. Para despejar la variable hay que "deshacer" la raíz con un cuadrado, y para pasar de una variable a otra se compone: si $a=\sqrt{A}$, entonces cualquier cosa que dependa de $a$ también depende de $A$.

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La distancia $d$ (en km) a la que se encuentra el horizonte para un observador situado a una altura $h$ (en metros) sobre el nivel del mar se puede aproximar mediante la…

La distancia $d$ (en km) a la que se encuentra el horizonte para un observador situado a una altura $h$ (en metros) sobre el nivel del mar se puede aproximar mediante la función $d(h) = 3.57 \sqrt{h}$. Si te encuentras en la parte superior de un faro a $10$ metros de altura, ¿cuántos metros adicionales tendrías que subir para que la distancia al horizonte visible se duplique?

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El costo de producción $C$ (en pesos) de una fábrica de componentes electrónicos depende del número de unidades producidas $x$ según la función…

El costo de producción $C$ (en pesos) de una fábrica de componentes electrónicos depende del número de unidades producidas $x$ según la función $C(x) = 4\,000 + 200\sqrt{x - 100}$. Determina el dominio de la función en este contexto. Si el costo de un lote ha sido de $7\,000$ pesos, ¿cuántas unidades se han producido?

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La relación entre el volumen $V$ de un cubo y su arista $a$ es $V = a^3$. Sin embargo, si consideramos el área de una de sus caras $A = a^2$, expresa la arista $a$ en…

La relación entre el volumen $V$ de un cubo y su arista $a$ es $V = a^3$. Sin embargo, si consideramos el área de una de sus caras $A = a^2$, expresa la arista $a$ en función del área $A$. Luego, expresa el volumen $V$ en función del área $A$ usando una función radical y calcula el volumen si el área de una cara es $25 \text{ cm}^2$.

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Continuidad y simetría en funciones a trozos

Una función es continua en un punto si su gráfica se dibuja ahí sin levantar el lápiz: los dos trozos que se juntan dan el mismo valor.

Una función es par si $f(-x)=f(x)$ para todo $x$ del dominio (su gráfica es simétrica respecto al eje $Y$), e impar si $f(-x)=-f(x)$ (simétrica respecto al origen). Para que alguna de las dos pueda cumplirse, el dominio debe ser simétrico respecto a $0$.

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Observa la siguiente función definida a trozos y su representación gráfica:…

Observa la siguiente función definida a trozos y su representación gráfica:

$f(x) = \begin{cases} \sqrt{-x} & \text{si } x \le 0 \\ \sqrt{x} & \text{si } x > 0 \end{cases}$

Estudia su dominio, razona si es una función continua en $x=0$ y demuestra algebraicamente si posee algún tipo de simetría (par o impar).

X Y f(x)
Resolver

Vuelve al principio: en la función de caída $t(h)=\sqrt{h/5}$ el radicando exige $h/5\geq 0$, es decir, $h\geq 0$: el dominio es $[0,+\infty)$, justo lo que pide el sentido físico. Para $h=45$ m, $t=\sqrt{9}=3$ s.

Resumen

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