Función valor absoluto
En una fábrica de Canelones una máquina corta varillas de metal. Al control de calidad no le importa si una varilla salió de más o de menos: solo le importa cuánto se desvía de la longitud objetivo. La función valor absoluto convierte cualquier diferencia con signo en una distancia, siempre positiva. ¿Qué le hace eso a la gráfica? Vamos a verlo, y al final volvemos a las varillas.
De valor absoluto a función a trozos
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.
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.
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 $x = 5$.
El vértice: dominio, recorrido y puntos de corte
El dominio de estas funciones es todo $\mathbb{R}$. El recorrido sale del vértice: para $h(x)=|x|+5$ es $[5, +\infty)$.
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.
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 $f(x) = |2x - 8|$.
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 $h(x) = |x - 3| - 5$.
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?
Funciones cuadráticas y racionales con valor absoluto
Funciones racionales con valor absoluto
Con una función racional se hace igual: se estudia el signo del cociente (el de numerador y denominador) y se cambia de signo donde es negativo. Además, hay que fijarse en dos cosas:
-
Dominio: el denominador no puede ser $0$. Aplicar el valor absoluto no lo cambia.
-
Asíntotas: la vertical está en cada valor que anula el denominador (y no el numerador): allí el cociente crece en valor absoluto sin límite. La horizontal se obtiene mirando a qué valor se acerca el cociente cuando $x$ se hace muy grande, en positivo o en negativo; como se toma el valor absoluto, el valor al que se acerca es el valor absoluto de ese número.
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 $f(x) = |x^2 - 25|$.
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.
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.
Funciones con varios valores absolutos o combinadas
Si hay más de un valor absoluto, o el valor absoluto se suma a otra expresión, se buscan todos los puntos donde se anula algún interior; esos puntos parten el eje en intervalos y en cada uno se decide el signo de cada interior.
Valor absoluto anidado
Cuando un valor absoluto está dentro de otro, como en $f(x)=\big||x|-c\big|$ con $c>0$, se trabaja de adentro hacia afuera. Primero $|x|$ cambia en $x=0$. Después, el interior $|x|-c$ se anula cuando $|x|=c$, o sea en $x=\pm c$. Hay entonces tres puntos de corte de definición: $-c$, $0$ y $c$.
Como $f(-x)=f(x)$, la gráfica es simétrica respecto al eje $Y$: alcanza con estudiar $x\ge0$ y reflejar.
Tasa de variación media
La tasa de variación media (TVM) de $f$ en el intervalo $[a, b]$ mide cuánto cambia $f$ por cada unidad que avanza $x$, en promedio:
$$\text{TVM}_{[a,b]} = \frac{f(b)-f(a)}{b-a}$$Es la pendiente de la recta que une los puntos $(a, f(a))$ y $(b, f(b))$ de la gráfica. Para calcularla solo hace falta el valor de la función en los dos extremos; si hay valor absoluto, se calcula cada valor con la definición.
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 $[2, 6]$.
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.
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 $t \in [1, 3]$.
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 $x \in [-4, 4]$.
Ecuaciones e inecuaciones con valor absoluto
Así volvemos al gancho: la máquina acepta una varilla solo si su longitud está a menos de $1{,}5$ mm de $250$ mm, por exceso o por defecto.
Cuando el interior es una cuadrática, se plantea igual: $|x^2-8|\le 8$ equivale a $-8\le x^2-8\le 8$, es decir, a $0\le x^2\le 16$. Se resuelve cada desigualdad y se intersectan las soluciones. Esto sirve para hallar dominios de raíces: la expresión bajo $\sqrt{\ }$ debe ser $\ge 0$.
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 $g(x) = 7$.
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.
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.
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.
Reconocer y construir gráficas
Muchos problemas piden pasar de la gráfica a la fórmula, o de unas condiciones a los parámetros. Fijate en los puntos singulares: el vértice $(a, k)$ da la traslación; los cortes con $X$ dan ecuaciones para los parámetros; la pendiente de cada rama da el coeficiente que multiplica a la variable.
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 $y = |x - a|$.
El margen de ganancia de una empresa, en miles de pesos, respecto a su objetivo anual se modela mediante la función $M(x) = |x^2 - 40x + 300|$, siendo $x$ el número de…
El margen de ganancia de una empresa, en miles de pesos, respecto a su objetivo anual se modela mediante la función $M(x) = |x^2 - 40x + 300|$, siendo $x$ el número de meses transcurridos. Expresá la función por partes para identificar en qué períodos la empresa estuvo exactamente en el objetivo, por debajo de él (antes de aplicar el valor absoluto) o por encima.
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 $y = 4 - |x - 3|$, donde $x$ e $y$…
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 $y = 4 - |x - 3|$, donde $x$ e $y$ están medidos en unidades de la cuadrícula del simulador.
Determina analíticamente (sin dibujar la gráfica, o usándola solo para comprobar):
- a) Las coordenadas del punto donde la bola alcanza su máxima separación de la banda.
- b) Las coordenadas de los puntos donde la bola impactaría con el eje X.
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.
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 $t = 8\text{ s}$.
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 $c$.