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Funciones · Tipos de funciones usuales

Función con raíces

Te conviene dominar: Inecuaciones con una incógnita (1er año de preparatoria (semestres 1 y 2))
Te conviene dominar: Funciones radicales (1er año de preparatoria (semestres 1 y 2))

En La Quebrada, en Acapulco, un clavadista tarda $t=\sqrt{2h/9.8}$ segundos en caer desde una altura de $h$ metros. ¿Qué pasaría si le pides a la fórmula una altura negativa? Saldría la raíz cuadrada de un número negativo, y eso no es un número real. Para saber con qué valores se puede usar una fórmula así, hay que resolver con cuidado la desigualdad del radicando y dar el dominio exacto como intervalo. Eso aprenderás aquí.

Dominio con índice par: resolver la desigualdad del radicando

Si $g(x)$ es de segundo grado, la desigualdad no siempre da una semirrecta.

Gráfica de la función h(x) = raíz cuadrada de 9 menos x al cuadrado, que forma una semicircunferencia sobre el eje X entre x = -3 y x = 3. −3 3 h(x)=√(9−x²)
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Determina el dominio de definición de la siguiente función con raíz de índice par: $f(x) = \sqrt{3x - 12}$

Determina el dominio de definición de la siguiente función con raíz de índice par:

$f(x) = \sqrt{3x - 12}$

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Halla el dominio de la función cuadrática bajo una raíz cuadrada: $h(x) = \sqrt{16 - x^2}$

Halla el dominio de la función cuadrática bajo una raíz cuadrada:

$h(x) = \sqrt{16 - x^2}$

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Calcula el dominio de la función que contiene una raíz de índice par en el denominador: $f(x) = \frac{1}{\sqrt[4]{x^2 - 5x + 6}}$

Calcula el dominio de la función que contiene una raíz de índice par en el denominador:

$f(x) = \frac{1}{\sqrt[4]{x^2 - 5x + 6}}$

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Dominio con índice impar: no hay restricción

Gráfica de la función raíz cúbica de x: una curva en forma de S tendida que pasa por el origen y está definida tanto para x positivos como negativos. f(x)=∛x también existe para x negativa
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Calcula el dominio de definición de la función con raíz de índice impar: $g(x) = \sqrt[3]{2x^2 - 8x + 1}$

Calcula el dominio de definición de la función con raíz de índice impar:

$g(x) = \sqrt[3]{2x^2 - 8x + 1}$

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Fracciones y sumas de raíces

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Halla el dominio de la función irracional que contiene una expresión racional: $f(x) = \sqrt{\frac{x - 2}{x + 5}}$

Halla el dominio de la función irracional que contiene una expresión racional:

$f(x) = \sqrt{\frac{x - 2}{x + 5}}$

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Halla el dominio de definición de la función formada por la suma de dos raíces: $f(x) = \sqrt{x + 4} + \sqrt{6 - 2x}$

Halla el dominio de definición de la función formada por la suma de dos raíces:

$f(x) = \sqrt{x + 4} + \sqrt{6 - 2x}$

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Determina el dominio de la función irracional cuyo radicando es una fracción algebraica con un numerador cuadrático: $f(x) = \sqrt{\frac{x^2 - 9}{x - 1}}$

Determina el dominio de la función irracional cuyo radicando es una fracción algebraica con un numerador cuadrático:

$f(x) = \sqrt{\frac{x^2 - 9}{x - 1}}$

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Raíces anidadas y radicandos que hay que factorizar

Cuando una raíz está dentro de otra, las condiciones se resuelven de adentro hacia afuera.

A veces la raíz interior aparece comparada con una expresión que puede ser negativa. Entonces conviene separar en casos.

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Halla el dominio de definición de la función anidada: $f(x) = \sqrt{2 - \sqrt{x - 3}}$

Halla el dominio de definición de la función anidada:

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

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Determina el dominio de la función irracional que contiene una expresión racional donde el numerador y el denominador comparten raíces:…

Determina el dominio de la función irracional que contiene una expresión racional donde el numerador y el denominador comparten raíces:

$f(x) = \sqrt{\frac{x^3 - 3x^2 - 4x + 12}{x^2 + x - 2}}$

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Resuelve la inecuación asociada al dominio de la función $f(x) = \sqrt{\sqrt{x + 7} - x - 1}$ y exprésalo en forma de intervalo.

Resuelve la inecuación asociada al dominio de la función $f(x) = \sqrt{\sqrt{x + 7} - x - 1}$ y exprésalo en forma de intervalo.

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Dominio que depende de un parámetro

Una parábola $y=x^2+kx+c$ abre hacia arriba. Es siempre $\geq0$ cuando no cruza por debajo del eje $x$, es decir, cuando su discriminante $\Delta=k^2-4c$ cumple $\Delta\leq0$.

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Determina los valores del parámetro $k$ para los cuales el dominio de la función $f(x) = \sqrt{x^2 + kx + 9}$ es todo el conjunto de los números reales $\mathbb{R}$.

Determina los valores del parámetro $k$ para los cuales el dominio de la función $f(x) = \sqrt{x^2 + kx + 9}$ es todo el conjunto de los números reales $\mathbb{R}$.

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Forma de la gráfica, recorrido y traslaciones

Dos ramas de semiparábola con el mismo vértice: una sube hacia la derecha cuando a es positivo y otra baja cuando a es negativo. a>0: sube desde el vértice a<0: baja desde el vértice vértice (b, c)
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A partir de la función $f(x) = \sqrt{x}$, escribe la expresión analítica de la función $g(x)$ cuya gráfica se obtiene al desplazar $f(x)$ tres unidades hacia la…

A partir de la función $f(x) = \sqrt{x}$, escribe la expresión analítica de la función $g(x)$ cuya gráfica se obtiene al desplazar $f(x)$ tres unidades hacia la izquierda y dos unidades hacia arriba. ¿Cuál es el dominio de $g(x)$?

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Determina el dominio y el recorrido de la función con coeficiente principal negativo: $f(x) = -\sqrt{x - 1}$

Determina el dominio y el recorrido de la función con coeficiente principal negativo:

$f(x) = -\sqrt{x - 1}$

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Observa la gráfica adjunta que representa una función de la forma $f(x) = a\sqrt{x - b} + c$. Determina los valores de los parámetros $a$, $b$ y $c$ sabiendo que el…

Observa la gráfica adjunta que representa una función de la forma $f(x) = a\sqrt{x - b} + c$. Determina los valores de los parámetros $a$, $b$ y $c$ sabiendo que el vértice de la semiparábola se encuentra en el punto $(2, 1)$ y pasa por el punto $(6, -3)$.

X Y 2 6 1 −3 f(x)
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Cortes con los ejes e intersecciones

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Encuentra los puntos de corte con los ejes de coordenadas de la función: $f(x) = \sqrt{x + 9} - 3$

Encuentra los puntos de corte con los ejes de coordenadas de la función:

$f(x) = \sqrt{x + 9} - 3$

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Calcula los puntos de intersección entre la función irracional $f(x) = \sqrt{2x + 5}$ y la función lineal $g(x) = x + 1$.

Calcula los puntos de intersección entre la función irracional $f(x) = \sqrt{2x + 5}$ y la función lineal $g(x) = x + 1$.

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Función inversa

Para hallar la función inversa se intercambian $x$ e $y$ y se despeja la nueva $y$. El dominio de $f^{-1}$ es el rango de $f$, y el rango de $f^{-1}$ es el dominio de $f$. Si $f$ no es inyectiva (como $\sqrt{x^2-4x}$ en todo su dominio), primero hay que restringir el dominio a una rama.

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Dada la función $f(x) = 3 + \sqrt{2x - 4}$, determina su función inversa $f^{-1}(x)$ e indica el dominio y el recorrido de dicha función inversa.

Dada la función $f(x) = 3 + \sqrt{2x - 4}$, determina su función inversa $f^{-1}(x)$ e indica el dominio y el recorrido de dicha función inversa.

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Dada la función $f(x) = \sqrt{x^2 - 4x}$, calcula su función inversa $f^{-1}(x)$ restringiendo el dominio original al intervalo $(-\infty, 0]$. Indica claramente el…

Dada la función $f(x) = \sqrt{x^2 - 4x}$, calcula su función inversa $f^{-1}(x)$ restringiendo el dominio original al intervalo $(-\infty, 0]$. Indica claramente el dominio y recorrido de la función inversa obtenida.

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Las raíces en la geometría y la física

Siempre que una magnitud depende del cuadrado de otra y hace falta despejar la segunda, aparece una raíz: periodos de oscilación, tiempos de caída, radios a partir de áreas.

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La relación entre el área $A$ de un círculo y su radio $r$ viene dada por la fórmula $A = \pi r^2$. Expresa el radio en función del área, $r(A)$, e indica el dominio de…

La relación entre el área $A$ de un círculo y su radio $r$ viene dada por la fórmula $A = \pi r^2$. Expresa el radio en función del área, $r(A)$, e indica el dominio de definición válido en este contexto geométrico.

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El periodo $T$ (en segundos) de un péndulo simple se puede aproximar mediante la función $T(L) = 2\pi\sqrt{\frac{L}{9.8}}$, donde $L$ es la longitud del péndulo en…

El periodo $T$ (en segundos) de un péndulo simple se puede aproximar mediante la función $T(L) = 2\pi\sqrt{\frac{L}{9.8}}$, donde $L$ es la longitud del péndulo en metros. Calcula la longitud necesaria para que el periodo sea exactamente de $2$ segundos e indica el dominio teórico de la función $T(L)$ en este contexto físico.

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El costo de producción $C(x)$, en pesos, de $x$ piezas de un componente electrónico para satélites sigue un modelo de rendimientos decrecientes dado por…

El costo de producción $C(x)$, en pesos, de $x$ piezas de un componente electrónico para satélites sigue un modelo de rendimientos decrecientes dado por $C(x) = 50\,000 + 2\,400\sqrt{x - 50}$. Determina el dominio válido para la función de costos y calcula cuántas piezas se han fabricado si el costo total ha ascendido a $98\,000$ pesos.

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Modelos con dominio restringido

En un modelo, el dominio de la fórmula se combina con el del contexto: se toma la intersección de ambas condiciones.

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En la teoría de la relatividad especial, el factor de Lorentz $\gamma$ depende de la velocidad $v$ de un objeto según la función…

En la teoría de la relatividad especial, el factor de Lorentz $\gamma$ depende de la velocidad $v$ de un objeto según la función $\gamma(v) = \frac{1}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}}$, donde $c$ es la velocidad de la luz en el vacío (aproximadamente $3 \times 10^8$ m/s). Determina el dominio de la función $\gamma(v)$ e interpreta físicamente qué ocurre con la función cuando $v$ se acerca a los extremos de dicho dominio.

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Se inscribe un rectángulo en la región delimitada por el eje de abscisas y la semicircunferencia superior de radio $R = 5$, cuya ecuación es $y = \sqrt{25 - x^2}$.…

Se inscribe un rectángulo en la región delimitada por el eje de abscisas y la semicircunferencia superior de radio $R = 5$, cuya ecuación es $y = \sqrt{25 - x^2}$. Expresa el perímetro del rectángulo $P(x)$ en función de la coordenada $x$ del vértice situado en el primer cuadrante. Determina el dominio válido de $P(x)$ en este contexto geométrico y calcula su valor para $x = 3$.

X Y (x, y) 0 5 −5 R = 5
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Una empresa de ingeniería estima que los ingresos $I(x)$ y los costos $C(x)$ diarios, en miles de pesos, al fabricar $x$ toneladas de un material compuesto están dados…

Una empresa de ingeniería estima que los ingresos $I(x)$ y los costos $C(x)$ diarios, en miles de pesos, al fabricar $x$ toneladas de un material compuesto están dados por $I(x) = x\sqrt{40 - x}$ y $C(x) = 2x + 5$. Determina el dominio de la función beneficio $B(x) = I(x) - C(x)$ en el contexto del problema y calcula si la empresa obtiene ganancias o pérdidas al fabricar $15$ toneladas.

Resolver

Vuelve al principio: en $t=\sqrt{2h/9.8}$ hay que exigir $h\geq0$, así que el dominio es $[0,+\infty)$, y en el contexto del clavadista $h>0$.

Resumen

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