Volver a la portadaMatemáticas · 4.° año de Educación Media General · Cambiar asignatura
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4to año · Matemáticas
Funciones · Funciones

Representación de funciones

Te conviene dominar: Funciones lineales y afines (3.er año de Educación Media General)
Te conviene dominar: La función cuadrática (3.er año de Educación Media General)

Valentina pide un taxi por aplicación en Caracas y ve en el celular la tarifa: un cobro inicial y una cantidad fija por kilómetro. Esa misma información se puede dar como una fórmula, como una tabla o como una gráfica. Son tres representaciones de la misma función, y saber pasar de una a otra es tan importante como calcular con la fórmula. Al final de la página verás cuántos datos necesitas para reconstruir una función a partir de su gráfica.

De la tabla a la gráfica

Antes de tabular hay que saber dónde existe la función. Eso se llama su dominio: los valores de $x$ para los que se puede calcular $f(x)$.

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Halla el dominio de definición de la función radical $f(x) = \sqrt{2x - 8}$.

Halla el dominio de definición de la función radical $f(x) = \sqrt{2x - 8}$.

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El tiempo $t$ (en segundos) que tarda en caer al suelo un objeto que se suelta desde una altura $h$ (en metros) se aproxima con la función radical…

El tiempo $t$ (en segundos) que tarda en caer al suelo un objeto que se suelta desde una altura $h$ (en metros) se aproxima con la función radical $t(h) = \sqrt{\frac{2h}{9,8}}$. Calcula el dominio de la función en este contexto y determina el tiempo que tarda en caer un objeto soltado desde $4,9$ metros de altura.

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Antes de pasar a la recta, mira el dominio con un contexto: la función $t(h)=\sqrt{\dfrac{2h}{9{,}8}}$ del tiempo de caída solo tiene sentido con $h\ge 0$, así que su dominio es $[0, +\infty)$.

Funciones lineales

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Un taxista cobra una bajada de bandera de $3$ dólares y $1,5$ dólares por cada kilómetro recorrido. Escribe la expresión algebraica de la función que relaciona el costo…

Un taxista cobra una bajada de bandera de $3$ dólares y $1,5$ dólares por cada kilómetro recorrido. Escribe la expresión algebraica de la función que relaciona el costo del trayecto con los kilómetros recorridos.

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Una recta pasa por los puntos $(-3, -4)$ y $(0, 4)$. Determina su pendiente, su ordenada en el origen y su expresión algebraica.

Una recta pasa por los puntos $(-3, -4)$ y $(0, 4)$. Determina su pendiente, su ordenada en el origen y su expresión algebraica.

Gráfica de una recta en el plano cartesiano que pasa por los puntos (-3, -4) y (0, 4)-4-3-2-11234054321-1-2-3-4-5xyr(-3, -4)(0, 4)
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Parábolas y polinomiales

Traslaciones de la parábola

La parábola $y=(x-h)^2+k$ es la parábola base $y=x^2$ desplazada $h$ unidades a la derecha y $k$ hacia arriba (si son negativos, a la izquierda o hacia abajo). Su vértice es $(h, k)$ y el vector de traslación es $(h, k)$.

Polinomiales de grado 3

Con un polinomio de grado mayor ya no hay una fórmula única del vértice. Se usa una tabla de valores o un programa como GeoGebra.

Practica★☆☆Sin empezar
Determina las coordenadas del vértice y la ecuación del eje de simetría de la parábola $f(x) = x^2 - 6x + 5$.

Determina las coordenadas del vértice y la ecuación del eje de simetría de la parábola $f(x) = x^2 - 6x + 5$.

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Practica★★☆Sin empezar
A partir de la parábola base $y = x^2$ (en trazo discontinuo), se ha realizado una traslación para obtener la parábola en trazo continuo. Escribe la expresión algebraica…

A partir de la parábola base $y = x^2$ (en trazo discontinuo), se ha realizado una traslación para obtener la parábola en trazo continuo. Escribe la expresión algebraica de la nueva parábola e indica el vector de traslación aplicado.

X Y V(4, 3)
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Optimizar con el vértice

Cuando una situación se modela con una cuadrática, el vértice responde la pregunta «¿cuánto conviene hacer para ganar lo máximo (o gastar lo mínimo)?».

Practica★★☆Sin empezar
El beneficio de la venta de franelas de la fiesta de fin de curso, en dólares, viene dado por la función $B(x) = -2x^2 + 120x - 1000$, donde $x$ es el número de franelas…

El beneficio de la venta de franelas de la fiesta de fin de curso, en dólares, viene dado por la función $B(x) = -2x^2 + 120x - 1000$, donde $x$ es el número de franelas vendidas en cientos. ¿Cuántas franelas deben vender para maximizar el beneficio y cuál es dicho beneficio máximo?

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Un granjero dispone de $120$ metros de valla para cercar un terreno rectangular adyacente a un río recto. Sabiendo que no necesita vallar el lado que da al río, escribe…

Un granjero dispone de $120$ metros de valla para cercar un terreno rectangular adyacente a un río recto. Sabiendo que no necesita vallar el lado que da al río, escribe la función que proporciona el área del terreno en función de la anchura $x$ perpendicular al río. ¿Qué dimensiones maximizan el área y cuál es el área máxima?

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Funciones racionales (proporcionalidad inversa)

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Indica cuáles son las asíntotas vertical y horizontal de la función de proporcionalidad inversa $f(x) = \frac{2}{x-3} + 4$.

Indica cuáles son las asíntotas vertical y horizontal de la función de proporcionalidad inversa $f(x) = \frac{2}{x-3} + 4$.

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Practica★★☆Sin empezar
El alquiler de un autobús para una excursión escolar cuesta $600$ dólares. Escribe la función $C(x)$ que determina el costo por alumno en función del número de alumnos…

El alquiler de un autobús para una excursión escolar cuesta $600$ dólares. Escribe la función $C(x)$ que determina el costo por alumno en función del número de alumnos $x$ que asistan. Si a última hora se retiran $5$ alumnos, escribe la nueva función de costo por alumno y halla cuánto pagará cada uno si originalmente iban a ir $30$ alumnos.

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Practica★★★Sin empezar
Determina los valores de los parámetros $a$, $b$ y $c$ de la función racional $f(x) = \frac{ax + 2}{bx + c}$ sabiendo que tiene una asíntota vertical en $x = 1$, una…

Determina los valores de los parámetros $a$, $b$ y $c$ de la función racional $f(x) = \frac{ax + 2}{bx + c}$ sabiendo que tiene una asíntota vertical en $x = 1$, una asíntota horizontal en $y = 3$ y pasa por el punto $(2, 8)$.

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La función inversa de una racional

Para hallar $f^{-1}$ se escribe $y=f(x)$, se despeja $x$ y se intercambian los nombres de las variables. Las asíntotas de $f$ y de $f^{-1}$ se intercambian entre sí.

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Dada la función de proporcionalidad inversa $f(x) = \frac{3x - 1}{x + 2}$, halla la expresión de su función inversa $f^{-1}(x)$. Comprueba analíticamente que las…

Dada la función de proporcionalidad inversa $f(x) = \frac{3x - 1}{x + 2}$, halla la expresión de su función inversa $f^{-1}(x)$. Comprueba analíticamente que las asíntotas verticales y horizontales se intercambian entre $f(x)$ y $f^{-1}(x)$.

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Funciones exponenciales

Esbozos comparativos de las gráficas de una función racional con asíntotas, una exponencial creciente y una logarítmica racional exponencial logarítmica

El número e y la base natural

Hay una base especial. Si calculas $\left(1+\dfrac{1}{n}\right)^n$ para $n$ cada vez mayor, los valores se estabilizan: con $n=1$ da $2$, con $n=10$ da $2{,}594$, con $n=100$ da $2{,}705$ y con $n=1.000$ da $2{,}717$. Ese valor límite es el número e $\approx 2{,}718$, y $f(x)=e^x$ es la exponencial natural.

¿Por qué importa? Si un capital se capitaliza cada vez más seguido, el crecimiento se acerca a $e$: con interés continuo, $M(t)=C\cdot e^{rt}$. Con $r<0$ describe decaimiento.

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En un concurso de preguntas, los puntos acumulados se duplican en cada ronda superada. Si comienzas con $100$ puntos, escribe la función exponencial $P(r)$ que…

En un concurso de preguntas, los puntos acumulados se duplican en cada ronda superada. Si comienzas con $100$ puntos, escribe la función exponencial $P(r)$ que proporciona los puntos en función del número de rondas $r$ superadas.

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Se invierten $5000$ dólares en un depósito bancario que ofrece un interés compuesto anual del $4\%$. Escribe la función exponencial que modeliza el capital acumulado al…

Se invierten $5000$ dólares en un depósito bancario que ofrece un interés compuesto anual del $4\%$. Escribe la función exponencial que modeliza el capital acumulado al cabo de $t$ años y calcula el capital disponible tras $5$ años.

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La cantidad de Carbono-14 en un resto fósil disminuye exponencialmente según la función $N(t) = N_0 \cdot (0,5)^{\frac{t}{5730}}$, donde $N_0$ es la cantidad inicial y…

La cantidad de Carbono-14 en un resto fósil disminuye exponencialmente según la función $N(t) = N_0 \cdot (0,5)^{\frac{t}{5730}}$, donde $N_0$ es la cantidad inicial y $t$ el tiempo en años. Si un hueso conserva solo el $12,5\%$ de su Carbono-14 original, ¿cuántos años han transcurrido?

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Funciones logarítmicas

Si el argumento es $x-a$, el dominio exige $x-a>0$, es decir $x>a$.

Propiedades, cambio de base y ln

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Determina el dominio de la función logarítmica $f(x) = \log_3(x - 5)$.

Determina el dominio de la función logarítmica $f(x) = \log_3(x - 5)$.

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El nivel de intensidad sonora $L$, en decibelios (dB), se calcula mediante la función logarítmica $L(I) = 10 \log_{10} \left( \frac{I}{I_0} \right)$, donde $I$ es la…

El nivel de intensidad sonora $L$, en decibelios (dB), se calcula mediante la función logarítmica $L(I) = 10 \log_{10} \left( \frac{I}{I_0} \right)$, donde $I$ es la intensidad del sonido e $I_0 = 10^{-12} \text{ W/m}^2$ es el umbral de audición. Calcula el nivel de intensidad sonora de una conversación normal cuya intensidad es $I = 10^{-6} \text{ W/m}^2$.

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Funciones definidas por partes

Para leer una gráfica a trozos, identifica cada tramo, halla su fórmula (pendiente y ordenada si es recta) y escribe el intervalo donde vale.

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Dada la función definida a trozos $f(x) = \begin{cases} 2x+1 & \text{si } x < 0 \\ x^2 & \text{si } x \ge 0 \end{cases}$, calcula los valores numéricos de $f(-2)$,…

Dada la función definida a trozos $f(x) = \begin{cases} 2x+1 & \text{si } x < 0 \\ x^2 & \text{si } x \ge 0 \end{cases}$, calcula los valores numéricos de $f(-2)$, $f(0)$ y $f(3)$.

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Practica★★☆Sin empezar
La siguiente gráfica muestra la velocidad de un ciclista en función del tiempo. Determina la expresión algebraica de la función definida a trozos que la representa.

La siguiente gráfica muestra la velocidad de un ciclista en función del tiempo. Determina la expresión algebraica de la función definida a trozos que la representa.

t (s) v (m/s) 3 6 8 4
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Practica★★★Sin empezar
El costo mensual de la factura del agua en un municipio se calcula mediante una función definida por partes: una cuota fija de $10$ dólares que incluye los primeros…

El costo mensual de la factura del agua en un municipio se calcula mediante una función definida por partes: una cuota fija de $10$ dólares que incluye los primeros $15 \text{ m}^3$, un costo de $0,5$ dólares por $\text{m}^3$ adicional para el consumo entre $15 \text{ m}^3$ y $30 \text{ m}^3$, y un costo de $1,2$ dólares por cada $\text{m}^3$ que exceda los $30 \text{ m}^3$. Escribe la expresión analítica de la función de costo $C(x)$ en función de los metros cúbicos totales consumidos $x$.

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Valor absoluto como función definida por partes

$|u|=u$ si $u\ge 0$ y $|u|=-u$ si $u<0$. Para quitar el valor absoluto, hay que saber dónde la expresión de adentro es negativa.

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Expresa la función $f(x) = |x^2 - 5x + 6|$ como una función definida a trozos sin utilizar el valor absoluto. Indica en qué intervalos la función cuadrática original era…

Expresa la función $f(x) = |x^2 - 5x + 6|$ como una función definida a trozos sin utilizar el valor absoluto. Indica en qué intervalos la función cuadrática original era negativa antes de aplicar el valor absoluto.

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Funciones periódicas

Para construir la gráfica del seno, se parte de una tabla de valores y se unen los puntos con una curva suave.

Para $f(t)=D+A\operatorname{sen}(Bt)$: el valor máximo es $D+|A|$, el mínimo es $D-|A|$ y el periodo es $T=\dfrac{2\pi}{B}$.

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La altura $h(t)$ en metros de una cabina de una noria de feria respecto al suelo en función del tiempo $t$ en minutos viene dada por…

La altura $h(t)$ en metros de una cabina de una noria de feria respecto al suelo en función del tiempo $t$ en minutos viene dada por $h(t) = 12 + 10\sin\left(\frac{\pi}{4}t\right)$. ¿Cuál es la altura máxima y mínima que alcanza la noria? ¿Cuánto tarda en dar una vuelta completa?

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De la gráfica a la fórmula

Vuelve al principio: la tarifa del taxi de Valentina es una función lineal, $C(x)=mx+b$, con el cobro inicial como $b$ y el precio por kilómetro como $m$; con dos datos de la tarifa ya queda determinada.

Practica★★★Sin empezar
La trayectoria de un proyectil describe una parábola de ecuación $y = ax^2 + bx + c$. Sabiendo que el proyectil se lanza desde el punto $(0, 3)$, alcanza su altura…

La trayectoria de un proyectil describe una parábola de ecuación $y = ax^2 + bx + c$. Sabiendo que el proyectil se lanza desde el punto $(0, 3)$, alcanza su altura máxima en el punto $(2, 7)$ y cae al suelo, halla la expresión algebraica de la parábola y determina a qué distancia horizontal del punto de lanzamiento impactará.

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Practica★★★Sin empezar
La gráfica muestra la intersección entre la recta $y = -x + 5$ y la hipérbola $y = \frac{4}{x}$. Calcula de forma analítica las coordenadas exactas de los puntos de…

La gráfica muestra la intersección entre la recta $y = -x + 5$ y la hipérbola $y = \frac{4}{x}$. Calcula de forma analítica las coordenadas exactas de los puntos de corte $A$ y $B$.

X Y A B
Resolver

Resumen

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