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Funciones · Funciones reales

Funciones de valor absoluto

Tu termostato está programado a $70^\circ\text{F}$. No le importa si el cuarto está 3 grados más caliente o 3 grados más frío. Solo le importa qué tan lejos está el cuarto de 70. Esa "distancia a la meta" es un valor absoluto, y le da a las gráficas una forma muy reconocible. Al final de esta página podrás decir exactamente qué temperaturas mantienen contento al termostato.

Del valor absoluto a una función por partes

Gráfica en forma de V que abre hacia arriba con su vértice abajo; la rama izquierda usa el opuesto de la expresión interior y la rama derecha usa la expresión interior. vértice interior < 0 usa −(interior) interior ≥ 0 usa interior

La esquina de la "V" está donde la expresión interior es igual a $0$. Para reescribir $|E(x)|$ por partes:

  1. Resuelve $E(x) = 0$. Ahí cambia la definición.

  2. Decide el signo de $E(x)$ a cada lado (prueba un punto).

  3. Donde $E(x) \ge 0$ escribe $E(x)$. Donde $E(x) < 0$ escribe $-E(x)$.

Al revés, y evaluación

Para escribir con valor absoluto una función por partes, busca el valor de $x$ donde cambian las ramas. Luego fíjate cuál rama es la opuesta de la otra. La rama válida del lado "$\ge$" es la expresión interior.

Para evaluar en un número, sustituye, simplifica por completo el interior y solo entonces calcula el valor absoluto. Para $h(x) = |2x - 7|$: $h(1) = |-5| = 5$ y $h(5) = |3| = 3$.

Razón de cambio promedio

La razón de cambio promedio en $[a, b]$ sigue siendo $\dfrac{f(b) - f(a)}{b - a}$. Solo evalúa en los extremos.

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Expresa la función $f(x) = |3x - 6|$ como una función definida a trozos, indicando claramente los intervalos correspondientes a cada expresión algebraica.

Expresa la función $f(x) = |3x - 6|$ como una función definida a trozos, indicando claramente los intervalos correspondientes a cada expresión algebraica.

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Dada la siguiente función definida a trozos: $f(x) = \begin{cases} x + 4 & \text{si } x \ge -4 \\ -x - 4 & \text{si } x < -4 \end{cases}$ Escribe su expresión analítica…

Dada la siguiente función definida a trozos:

$f(x) = \begin{cases} x + 4 & \text{si } x \ge -4 \\ -x - 4 & \text{si } x < -4 \end{cases}$

Escribe su expresión analítica de forma compacta utilizando el valor absoluto.

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Simplifica la expresión de la función $f(x) = 2x + |x - 4|$ escribiéndola como una función definida a trozos. A continuación, calcula la tasa de variación media en el…

Simplifica la expresión de la función $f(x) = 2x + |x - 4|$ escribiéndola como una función definida a trozos. A continuación, calcula la tasa de variación media en el intervalo $[2, 6]$.

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El vértice, el dominio, el rango y las intersecciones

Mueve $h$ y $k$ y observa cómo se mueve el vértice. Fíjate en que $|x - 3|$ desplaza el vértice a la derecha ($h = 3$), y el $-5$ del final lo desplaza hacia abajo.

Si la función es simplemente $f(x) = |ax + b|$, el vértice está sobre el eje $x$. Resolver $|ax + b| = 0$ da una sola solución, $x = -\tfrac{b}{a}$. La gráfica toca el eje en el vértice sin cruzarlo.

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Determina el dominio y el recorrido de la función $h(x) = |x| + 5$. Justifica tu respuesta basándote en las propiedades del valor absoluto.

Determina el dominio y el recorrido de la función $h(x) = |x| + 5$. Justifica tu respuesta basándote en las propiedades del valor absoluto.

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Resuelve la ecuación $|2x - 8| = 0$ y explica qué representa geométricamente este resultado respecto a la gráfica de la función $f(x) = |2x - 8|$.

Resuelve la ecuación $|2x - 8| = 0$ y explica qué representa geométricamente este resultado respecto a la gráfica de la función $f(x) = |2x - 8|$.

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Determina las coordenadas exactas de los puntos de corte con los ejes cartesianos de la función $h(x) = |x - 3| - 5$.

Determina las coordenadas exactas de los puntos de corte con los ejes cartesianos de la función $h(x) = |x - 3| - 5$.

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Graficar y escribir funciones de valor absoluto

Si el interior tiene un coeficiente en $x$, sácalo como factor primero: $|2x - 6| = |2(x - 3)| = 2|x - 3|$.

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Dada la siguiente gráfica de una función con valor absoluto, deduce su expresión analítica de la forma $y = |x - a|$.

Dada la siguiente gráfica de una función con valor absoluto, deduce su expresión analítica de la forma $y = |x - a|$.

X Y 1 2 3 1 2 V(2, 0)
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En una simulación de billar, una bola rebota contra la banda situada en el eje de abscisas. La trayectoria de la bola sigue la función $y = 4 - |x - 3|$. Observa la…

En una simulación de billar, una bola rebota contra la banda situada en el eje de abscisas. La trayectoria de la bola sigue la función $y = 4 - |x - 3|$. Observa la representación y determina analíticamente las coordenadas del punto donde la bola alcanza su máxima separación de la banda y los puntos donde impactaría con el eje X.

X Y P(3, 4) −1 7
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Determina las coordenadas del vértice y los puntos de corte con los ejes de la función $f(x) = -|2x - 6| + 8$. ¿Las ramas de esta función se abren hacia las ordenadas…

Determina las coordenadas del vértice y los puntos de corte con los ejes de la función $f(x) = -|2x - 6| + 8$. ¿Las ramas de esta función se abren hacia las ordenadas positivas o negativas?

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Valor absoluto de una cuadrática

Para escribir $|ax^2 + bx + c|$ por partes, encuentra los ceros de la cuadrática y luego revisa el signo de la cuadrática en cada intervalo probando un punto.

Evaluar funciona como antes. Para $g(x) = |-x^2 + 6x|$: $g(-2) = |-4 - 12| = 16$, $g(0) = 0$, $g(3) = |-9 + 18| = 9$ y $g(7) = |-49 + 42| = 7$.

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Calcula el valor numérico de la función $g(x) = |-x^2 + 4x|$ para los puntos $x = -1$, $x = 0$, $x = 2$ y $x = 5$.

Calcula el valor numérico de la función $g(x) = |-x^2 + 4x|$ para los puntos $x = -1$, $x = 0$, $x = 2$ y $x = 5$.

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Expresa como una función definida a trozos la función cuadrática con valor absoluto $f(x) = |x^2 - 25|$.

Expresa como una función definida a trozos la función cuadrática con valor absoluto $f(x) = |x^2 - 25|$.

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Expresa la función $f(x) = |x^2 - 5x + 6|$ como una función definida a trozos. Indica en qué intervalo o intervalos la parábola original $y = x^2 - 5x + 6$ ha sido…

Expresa la función $f(x) = |x^2 - 5x + 6|$ como una función definida a trozos. Indica en qué intervalo o intervalos la parábola original $y = x^2 - 5x + 6$ ha sido reflejada respecto al eje de abscisas.

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Expresiones racionales y parámetros

La misma idea funciona con cualquier expresión dentro de las barras. Encuentra dónde el interior es cero (o no está definido), arma una tabla de signos y escribe una fórmula para cada intervalo.

Cómo encontrar un parámetro

Una pregunta frecuente es: "¿para qué valor de $k$ la gráfica de $|x^2 + bx + k|$ toca el eje $x$ en exactamente un punto?" La gráfica toca el eje justo donde la cuadrática es $0$. Un solo punto de contacto significa una raíz doble, así que el discriminante $b^2 - 4ac$ debe ser $0$.

Si el discriminante es negativo, la gráfica nunca toca el eje; si es positivo, lo toca en dos puntos.

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El margen de beneficio de una empresa, en miles de dólares, respecto a su objetivo anual se modeliza mediante la función $M(x) = |x^2 - 40x + 300|$, siendo $x$ el número…

El margen de beneficio de una empresa, en miles de dólares, respecto a su objetivo anual se modeliza mediante la función $M(x) = |x^2 - 40x + 300|$, siendo $x$ el número de meses transcurridos. Expresa la función a trozos para identificar en qué periodos la empresa estuvo exactamente en el objetivo, por debajo de él (antes de aplicar el valor absoluto) o por encima.

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Dada la función $f(x) = |x^2 - 2x + k|$, determina el valor del parámetro $k$ sabiendo que la gráfica de la función toca al eje de abscisas en un único punto. Para ese…

Dada la función $f(x) = |x^2 - 2x + k|$, determina el valor del parámetro $k$ sabiendo que la gráfica de la función toca al eje de abscisas en un único punto. Para ese valor de $k$, expresa $f(x)$ sin utilizar el valor absoluto.

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Expresa la función racional con valor absoluto $f(x) = \left| \frac{2x - 4}{x + 1} \right|$ como una función definida a trozos. A continuación, determina su dominio y…

Expresa la función racional con valor absoluto $f(x) = \left| \frac{2x - 4}{x + 1} \right|$ como una función definida a trozos. A continuación, determina su dominio y las ecuaciones de sus asíntotas horizontales y verticales.

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Ecuaciones y desigualdades con valor absoluto

Siempre aísla primero el valor absoluto. Gráficamente, $|E(x)| = c$ pregunta dónde la gráfica de $y = |E(x)|$ corta la recta horizontal $y = c$.

Volvamos al termostato: el cuarto está bien cuando su distancia a $70^\circ\text{F}$ es a lo más $2$ grados. Eso es $|T - 70| \le 2$.

Recta numérica de 66 a 74 con un segmento cerrado de 68 a 72 que muestra las temperaturas que cumplen |T − 70| ≤ 2. 66 68 70 72 74 |T − 70| ≤ 2
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En un laboratorio, la desviación de la temperatura de una reacción química respecto a la temperatura ideal de $22^\circ\text{C}$ viene dada por la función…

En un laboratorio, la desviación de la temperatura de una reacción química respecto a la temperatura ideal de $22^\circ\text{C}$ viene dada por la función $D(t) = |2t - 12|$, donde $t$ es el tiempo en minutos. Expresa $D(t)$ como una función a trozos y determina en qué instante la desviación es nula.

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Halla analíticamente los puntos de intersección entre la función con valor absoluto $f(x) = |3x - 2|$ y la función constante $g(x) = 7$.

Halla analíticamente los puntos de intersección entre la función con valor absoluto $f(x) = |3x - 2|$ y la función constante $g(x) = 7$.

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Una máquina corta varillas de metal con una longitud objetivo de $250\text{ mm}$. La función de error de corte se define como $E(x) = |x - 250|$. Si el control de…

Una máquina corta varillas de metal con una longitud objetivo de $250\text{ mm}$. La función de error de corte se define como $E(x) = |x - 250|$. Si el control de calidad exige que $E(x) \le 1.5$, plantea la inecuación correspondiente y determina el intervalo de longitudes válidas para las varillas.

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Varios valores absolutos y valores absolutos dentro de radicales

Más de un valor absoluto

Cuando una expresión tiene varios valores absolutos, encuentra todos los puntos donde alguna expresión interior es cero. Esos valores cortan la recta numérica en intervalos. En cada intervalo, cada interior tiene un signo fijo, así que se pueden quitar todas las barras.

Si un problema te da un intervalo específico, solo revisa el signo de cada interior en ese intervalo. Esto también funciona con interiores cuadráticos, como $|t^2 - 4t + 3|$: factoriza para hallar sus ceros y ve dónde queda el intervalo respecto a ellos.

Dos valores absolutos en una ecuación

$|A| = |B|$ significa $A = B$ o $A = -B$. Resuelve ambos casos y comprueba.

Valor absoluto dentro de un radical

Una raíz cuadrada necesita un radicando no negativo. Por eso el dominio de $\sqrt{E(x)}$ es la solución de $E(x) \ge 0$, que aquí es una desigualdad con valor absoluto.

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El error de altitud de un dron de inspección durante una maniobra se modeliza mediante la suma de dos valores absolutos: $E(t) = |t^2 - 4t + 3| + |t - 2|$, donde $t$ es…

El error de altitud de un dron de inspección durante una maniobra se modeliza mediante la suma de dos valores absolutos: $E(t) = |t^2 - 4t + 3| + |t - 2|$, donde $t$ es el tiempo en segundos. Expresa la función $E(t)$ sin utilizar valores absolutos en el intervalo de tiempo $t \in [1, 3]$.

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Halla analíticamente los puntos de intersección de las funciones $f(x) = |x + 1|$ y $g(x) = |2x - 5|$. Sugerencia: analiza los diferentes casos según el signo de las…

Halla analíticamente los puntos de intersección de las funciones $f(x) = |x + 1|$ y $g(x) = |2x - 5|$. Sugerencia: analiza los diferentes casos según el signo de las expresiones dentro del valor absoluto.

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Halla el dominio de definición de la función irracional $h(x) = \sqrt{8 - |x^2 - 8|}$. Para ello, plantea y resuelve la inecuación con valor absoluto correspondiente.

Halla el dominio de definición de la función irracional $h(x) = \sqrt{8 - |x^2 - 8|}$. Para ello, plantea y resuelve la inecuación con valor absoluto correspondiente.

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Encontrar la fórmula a partir de puntos clave

Cuando una gráfica o un problema te da puntos especiales (vértice, ceros, un máximo), convierte cada uno en una ecuación y resuelve el sistema.

Valores absolutos anidados: $f(x) = ||x| - c|$

El $|x|$ interior hace que la función sea par (simétrica respecto al eje $y$). Las barras exteriores reflejan lo que baje del eje $x$. La gráfica parece una "W": los ceros están en $x = \pm c$ y el pico del centro es $(0, c)$. Así que $c$ se puede leer en las intersecciones con el eje $x$ o en la intersección con el eje $y$.

Gráfica en forma de W de f(x) = ||x| − 2| en el intervalo de −4 a 4, con ceros en −2 y 2 y un pico en (0, 2). −4 −2 2 4 (0, 2)

Ajustar $A - |Bt - C|$

El vértice está en $t = \tfrac{C}{B}$ y su altura es $A$. Cada cero da una ecuación.

Ajustar $|x^2 + bx + c|$

Los ceros de la gráfica son los ceros de la cuadrática, y el máximo local es el vértice reflejado. Sustituir cada punto conocido en la fórmula da un sistema lineal en $b$ y $c$.

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La siguiente gráfica muestra una función con valor absoluto anidado de la forma $f(x) = ||x| - c|$. Observa los vértices y puntos de corte, deduce el valor de $c$ y…

La siguiente gráfica muestra una función con valor absoluto anidado de la forma $f(x) = ||x| - c|$. Observa los vértices y puntos de corte, deduce el valor de $c$ y escribe la expresión de la función a trozos para el intervalo $x \in [-4, 4]$.

X Y −3 3 3
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En procesamiento de señales, una onda triangular invertida se puede modelizar con la función $S(t) = A - |B t - C|$. Determina los parámetros $A, B, C > 0$ sabiendo que…

En procesamiento de señales, una onda triangular invertida se puede modelizar con la función $S(t) = A - |B t - C|$. Determina los parámetros $A, B, C > 0$ sabiendo que la señal alcanza su valor máximo de $12\text{ V}$ en el instante $t = 5\text{ s}$, y que cruza el eje de abscisas (valor $0\text{ V}$) en los instantes $t = 2\text{ s}$ y $t = 8\text{ s}$.

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La gráfica mostrada corresponde a la función $f(x) = |x^2 + bx + c|$. A partir de los puntos singulares observables (raíces y máximo local), plantea un sistema de…

La gráfica mostrada corresponde a la función $f(x) = |x^2 + bx + c|$. A partir de los puntos singulares observables (raíces y máximo local), plantea un sistema de ecuaciones y determina los valores de los parámetros $b$ y $c$.

X Y 2 6 4 M(4, 4)
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Resumen

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