Signo de la función, puntos de corte y asíntotas de la función racional
Imaginá que el costo medio de producir piezas en un taller de Canelones depende de la cantidad producida, y que ese costo se expresa como una fracción de polinomios. Antes de graficarla conviene hacerse tres preguntas: ¿dónde corta a los ejes?, ¿dónde es positiva y dónde negativa?, ¿hacia dónde «escapa» cuando $x$ se acerca a un valor prohibido o crece sin límite? Con esas respuestas se dibuja la gráfica sin tabular decenas de puntos. Al final del apartado volvemos sobre esto.
Puntos de corte con los ejes
Calcula los puntos de corte con los ejes coordenados de la función $f(x) = \frac{2x-6}{x+4}$.
Calcula los puntos de corte con los ejes coordenados de la función $f(x) = \frac{2x-6}{x+4}$.
La cantidad de un medicamento presente en el torrente sanguíneo, en miligramos, tras $t$ horas de su administración oral se modeliza mediante la función…
La cantidad de un medicamento presente en el torrente sanguíneo, en miligramos, tras $t$ horas de su administración oral se modeliza mediante la función $M(t) = \frac{50t^2}{t^3+8}$. Estudia los puntos de corte con los ejes, el signo de la función para $t \geq 0$ y su comportamiento asintótico.
Un modelo demográfico establece que la tasa de crecimiento de una población, medida en porcentaje anual, viene dada por la función $T(x) = \frac{x^2-8x+15}{x^2+4}$,…
Un modelo demográfico establece que la tasa de crecimiento de una población, medida en porcentaje anual, viene dada por la función $T(x) = \frac{x^2-8x+15}{x^2+4}$, donde $x \geq 0$ es el tiempo transcurrido en décadas. Estudia el signo de $T(x)$ para determinar los periodos históricos de crecimiento y decrecimiento poblacional, y calcula la asíntota horizontal para interpretar la tendencia límite de la tasa a muy largo plazo.
Signo de la función racional
El signo de $\dfrac{P(x)}{Q(x)}$ solo puede cambiar en los puntos donde $P$ o $Q$ se anulan (los puntos críticos). Entre dos puntos críticos consecutivos el signo es constante.
Determina los intervalos en los que la función $f(x) = \frac{x-3}{x+2}$ toma valores estrictamente positivos.
Determina los intervalos en los que la función $f(x) = \frac{x-3}{x+2}$ toma valores estrictamente positivos.
Estudia analíticamente el signo de la función $f(x) = \frac{-2x}{x^2-4}$ en todo su dominio.
Estudia analíticamente el signo de la función $f(x) = \frac{-2x}{x^2-4}$ en todo su dominio.
La concentración de un gas contaminante en una cámara de pruebas viene dada por la expresión $C(t) = \frac{5t}{t^2+4}$ partes por millón (ppm), con $t \geq 0$ medido en…
La concentración de un gas contaminante en una cámara de pruebas viene dada por la expresión $C(t) = \frac{5t}{t^2+4}$ partes por millón (ppm), con $t \geq 0$ medido en horas. Determina en qué instantes la concentración es nula, estudia el signo de $C(t)$ para interpretar su significado físico, y halla la asíntota horizontal indicando qué ocurre a largo plazo.
Asíntotas verticales
Encuentra el dominio de definición y las ecuaciones de las asíntotas verticales de la función $f(x) = \frac{x+7}{x^2-9}$.
Encuentra el dominio de definición y las ecuaciones de las asíntotas verticales de la función $f(x) = \frac{x+7}{x^2-9}$.
Halla las asíntotas y los puntos de corte con los ejes de la función $f(x) = \frac{x^3-8}{x^2-4}$. Presta especial atención a las posibles discontinuidades evitables al…
Halla las asíntotas y los puntos de corte con los ejes de la función $f(x) = \frac{x^3-8}{x^2-4}$. Presta especial atención a las posibles discontinuidades evitables al simplificar la expresión.
La deflexión de una viga apoyada, sometida a una carga variable, se puede aproximar mediante la función $D(x) = \frac{x^3-4x^2+3x}{x^2+1}$, donde $x$ es la distancia en…
La deflexión de una viga apoyada, sometida a una carga variable, se puede aproximar mediante la función $D(x) = \frac{x^3-4x^2+3x}{x^2+1}$, donde $x$ es la distancia en metros medida desde el extremo izquierdo del apoyo. Determina los puntos donde la deflexión es nula, estudia el signo de $D(x)$ en el intervalo $x \in [0, 4]$ y calcula la ecuación de la asíntota oblicua de la función.
Asíntota horizontal u oblicua
Cómo se comporta $\dfrac{P(x)}{Q(x)}$ cuando $x\to\pm\infty$ depende de comparar los grados de $P$ y $Q$, igual que con los límites de sucesiones.
A la izquierda, una curva que se acerca a una recta horizontal; a la derecha, una que se acerca a una recta oblicua. En ambos casos la distancia entre curva y recta se hace cada vez más chica al alejarnos hacia la derecha.
Halla las ecuaciones de las asíntotas vertical y horizontal de la función racional $f(x) = \frac{5x+1}{2x-4}$.
Halla las ecuaciones de las asíntotas vertical y horizontal de la función racional $f(x) = \frac{5x+1}{2x-4}$.
Calcula la ecuación de la asíntota oblicua de la función $f(x) = \frac{x^2-5x+6}{x-1}$.
Calcula la ecuación de la asíntota oblicua de la función $f(x) = \frac{x^2-5x+6}{x-1}$.
Dada la función $f(x) = \frac{3x^2-2}{x^2+1}$, determina la ecuación de su asíntota horizontal evaluando los límites pertinentes cuando $x \to +\infty$ y $x \to -\infty$.
Dada la función $f(x) = \frac{3x^2-2}{x^2+1}$, determina la ecuación de su asíntota horizontal evaluando los límites pertinentes cuando $x \to +\infty$ y $x \to -\infty$.
Posición de la curva respecto a la asíntota oblicua
¿La curva se acerca a la asíntota por arriba o por abajo? Lo dice el signo de lo que sobra después de dividir.
Calcula la ecuación de la asíntota oblicua de la función $f(x) = \frac{2x^2+1}{x-1}$ y estudia analíticamente la posición relativa de la curva respecto a dicha asíntota…
Calcula la ecuación de la asíntota oblicua de la función $f(x) = \frac{2x^2+1}{x-1}$ y estudia analíticamente la posición relativa de la curva respecto a dicha asíntota cuando $x \to +\infty$ y cuando $x \to -\infty$.
El costo total de producción de $x$ cientos de piezas de un componente electrónico es $C(x) = 120x^2+200x+480$ cientos de pesos. Si la función de costo medio por cien…
El costo total de producción de $x$ cientos de piezas de un componente electrónico es $C(x) = 120x^2+200x+480$ cientos de pesos. Si la función de costo medio por cien piezas se define como $C_m(x) = \frac{C(x)}{x}$, hallá la asíntota oblicua de $C_m(x)$ y explicá su significado económico para valores muy grandes de producción.
Dada la función racional $f(x) = \frac{x^3+kx^2+x-1}{x^2-1}$, halla el valor del parámetro $k$ para que la curva representativa de la función cruce a su propia asíntota…
Dada la función racional $f(x) = \frac{x^3+kx^2+x-1}{x^2-1}$, halla el valor del parámetro $k$ para que la curva representativa de la función cruce a su propia asíntota oblicua en el punto de abscisa $x = 2$.
Estudia de forma completa las asíntotas y la posición relativa de la curva respecto a ellas para la función $f(x) = \frac{2x^3-5x^2+4x+1}{x^2-2x+1}$. Ten en cuenta las…
Estudia de forma completa las asíntotas y la posición relativa de la curva respecto a ellas para la función $f(x) = \frac{2x^3-5x^2+4x+1}{x^2-2x+1}$. Ten en cuenta las posibles raíces múltiples que puedan aparecer en el denominador durante el cálculo de límites.
Dos casos importantes: $k/x$ y la función homográfica
Los casos más simples de función racional sirven de modelo para reconocer las asíntotas de un vistazo.
Observa la siguiente gráfica de una función racional y determina, a partir de ella, las ecuaciones de sus asíntotas y las coordenadas de sus puntos de corte con los ejes.
Observa la siguiente gráfica de una función racional y determina, a partir de ella, las ecuaciones de sus asíntotas y las coordenadas de sus puntos de corte con los ejes.
La población de una especie de alga en un estanque, medida en miles de individuos, evoluciona según la función $P(t) = \frac{120t+50}{2t+5}$, donde $t \geq 0$ es el…
La población de una especie de alga en un estanque, medida en miles de individuos, evoluciona según la función $P(t) = \frac{120t+50}{2t+5}$, donde $t \geq 0$ es el tiempo transcurrido en días. Calcula la población inicial, el instante en que la población alcanza los $40$ mil individuos y el límite de la población a muy largo plazo (asíntota horizontal).
A partir de la gráfica de la función racional $f(x)$ que se muestra a continuación, deduce su expresión analítica sabiendo que es de la forma $f(x) = \frac{ax+b}{cx+d}$.
A partir de la gráfica de la función racional $f(x)$ que se muestra a continuación, deduce su expresión analítica sabiendo que es de la forma $f(x) = \frac{ax+b}{cx+d}$.
Lectura completa de una función racional
Juntando cortes, signo y asíntotas se describe la forma de la gráfica sin tabular muchos puntos.
Volvamos al taller del principio: el costo medio $C_m(x)=\dfrac{C(x)}{x}$ tiene una asíntota vertical en $x=0$ (no se puede producir «cero» piezas con costo fijo) y una asíntota oblicua que indica cómo crece el costo medio cuando la producción es enorme. Eso es exactamente lo que se calcula en los ejercicios.
Determina los valores numéricos de los parámetros $a$ y $b$ sabiendo que la función $f(x) = \frac{ax+3}{bx-2}$ posee una asíntota vertical en la recta $x = 1$ y una…
Determina los valores numéricos de los parámetros $a$ y $b$ sabiendo que la función $f(x) = \frac{ax+3}{bx-2}$ posee una asíntota vertical en la recta $x = 1$ y una asíntota horizontal en la recta $y = 4$.
Encuentra los valores de los parámetros $a$, $b$ y $c$ para que la función racional $f(x) = \frac{ax^2+bx+c}{x+2}$ posea una asíntota oblicua de ecuación $y = 3x - 1$ y…
Encuentra los valores de los parámetros $a$, $b$ y $c$ para que la función racional $f(x) = \frac{ax^2+bx+c}{x+2}$ posea una asíntota oblicua de ecuación $y = 3x - 1$ y cruce el eje de abscisas exactamente en el punto $x = 1$.
Discute, en función de los valores del parámetro real $k$, el número y tipo de asíntotas verticales que presenta la función $f(x) = \frac{x^2-x-2}{x^2-k}$. Determina…
Discute, en función de los valores del parámetro real $k$, el número y tipo de asíntotas verticales que presenta la función $f(x) = \frac{x^2-x-2}{x^2-k}$. Determina también para qué valor exacto de $k$ la función presenta una discontinuidad evitable.
La eficiencia de un ciclo térmico modificado, en función de una relación de compresión $v > 1$, viene dada por el modelo $E(v) = \frac{v^2-3v+2}{v^2+v}$. Analiza el…
La eficiencia de un ciclo térmico modificado, en función de una relación de compresión $v > 1$, viene dada por el modelo $E(v) = \frac{v^2-3v+2}{v^2+v}$. Analiza el signo de la eficiencia para determinar en qué rango de $v$ el ciclo produce trabajo útil (es decir, cuando $E(v) > 0$) y halla la eficiencia límite teórica cuando $v \to +\infty$.
La siguiente gráfica muestra una función racional que posee una asíntota oblicua y una asíntota vertical. Sabiendo que la función es de la forma…
La siguiente gráfica muestra una función racional que posee una asíntota oblicua y una asíntota vertical. Sabiendo que la función es de la forma $f(x) = \frac{x^2+ax+b}{x+c}$, analiza sus elementos visuales (asíntotas y cortes) para determinar el valor de los coeficientes $a$, $b$ y $c$.