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MATERIAL COMPLEMETARIO DE MATEMÁTICA (Módulo 3) Prf. Graciela Carranza 2023 ÍNDICE INTERACTIVO: FUNCIÓN EXPONENCIAL .................................................................................................................................. 2 VARIACIÓN DE LA FUNCIÓN EXPONENCIAL .................................................................................................. 4 VARIACIONES DE LOS ELEMENTOS ........................................................................................................ 4 FUNCIÓN LOGARITMICA: ................................................................................................................................ 11 FUNCIÓN CRECIENTE Y DECRECIENTE ....................................................................................................... 15 ANALISIS DE LA FUNCION LOGARITMICA ......................................................................................... 16 DESPLAZAMIENTOS DE LA FUNCIÓN LOGARÍTMICA .................................................................................. 18 PROPIEDADES DE LOS LOGARITMOS .......................................................................................................... 22 ECUACIONES LOGARITMICAS ....................................................................................................................... 25 Material de apoyo Prof: Carranza G 2 FUNCIÓN EXPONENCIAL Material de apoyo Prof: Carranza G 3 Material de apoyo Prof: Carranza G 4 VARIACIÓN DE LA FUNCIÓN EXPONENCIAL VARIACIONES DE LOS ELEMENTOS VARIACIONES DE a El comportamiento de la función exponencial es diferente según sea: a 1 ó 0a 1 Se observa que: • Todas ellas tienen un punto común que es el (0 ; 1) • Cuando a > 1 la función es creciente • Cuando 0 < a < 1 la función es decreciente • Entre los exponentes de base recíproca hay simetría axial de eje x = 0. Engeneral: y = ax es simétrica de y =1/ ax Material de apoyo Prof: Carranza G 5 VARIACIONES DE K – Expansiones – Contracciones - Reflexiones cuando la función exponencial es de la forma y = k . a X Si se mantiene constante el valor de a se observa qué sucede cuando varía k, siendo k una constante que multiplica a la función exponencial. Se observa que: • La ordenada al origen coincide con el valor de k. • Si k > 1 se produce una expansión de la función. Por ejemplo: y = 2x comparada con y = 4 . 2x • Si k <1 se produce una contracción de la función. Por ejemplo: y = 2x comparada con y = 0,5 . 2x • Para valores de k opuestos las funciones resultan con simetría axial de eje y=0. Se ha producido una reflexión sobre el eje x. Por ejemplo: y = 2x comparada con y = - 2x y = 0,5 . 2x comparada con y = -0,5 . 2x y = 4 . 2x con y = -4 . 2x Material de apoyo Prof: Carranza G 6 Como se ve las curvas resultan simétricas respecto del eje de abscisa. Material de apoyo Prof: Carranza G 7 Desplazamiento Vertical: f(x) = ax + c donde c IR, c indica el corrimiento sobre el eje y Material de apoyo Prof: Carranza G 8 Desplazamiento Horizontal: f(x) = ax – b, donde b indica el corrimiento según el eje x Ejemplo: Material de apoyo Prof: Carranza G 9 Actividad: Material de apoyo Prof: Carranza G 10 Material de apoyo Prof: Carranza G 11 FUNCIÓN LOGARITMICA: Sea f una función definida de IR+ en IR, se llama función logarítmica a la función inversa de la función exponencial. Como son funciones inversas su dominio y su imagen se intercambian. Para obtener una función logarítmica se intercambian las variables en y=bx, como consecuencia, calcular un logaritmo es buscar un exponente que verifica la función exponencial. La asíntota horizontal se convierte en asíntota vertical. Ejemplo: Construiremos las gráficas que representa las funciones y=2x y su inversa y= log2 x. Se debe tener en cuenta que por ser la función logarítmica inversa de la exponencial los valores obtenidos para y (imagen de la función), en el caso de f(x)= 2x, pueden ser tomados como elementos de dominio (elementos de x) para la función f(x) = log2 x. Y a su vez, los elementos de dominio de la primera serán considerados imagen de la segunda; como se muestra en las siguientes tablas reducidas: Material de apoyo Prof: Carranza G 12 • • Material de apoyo Prof: Carranza G 13 Actividad: 1) Utilizando la calculadora, completa, de ser posible, las tablas de valores comparativos de las funciones: y = 3x, y= log3 x e y = x, en las que se observa que la función logarítmica no está definida para x = 0 ni para valores negativos. EJEMPLO: REPRESENTACIÓN GRAFICA: Y=log2 𝑥 Para construir una tabla de valores se eligen los valores x en este ejemplo se elije 8, 4, 2, 1. Luego se reeplaza cada valor de x en la función dada. Se calcula el logaritmo y se obtiene el valor de y. Se marcan los puntos en el sistema xe y, se unen trazando la curva x Y (Reeplazamos la variable) En la calculadora (no es necesario colocar la base 10) Se divide el log del argumento con el log de la base Puntos (x;y) 8 log2 8= 3 log10 8= 3 log10 2 (8; 3) Material de apoyo Prof: Carranza G 14 4 log2 4= 2 log10 4= 2 log10 2 (4; 2) 2 log2 2= 1 log10 2= 1 log10 2 (2; 1) 1 log2 1= 0 log10 1= 0 log10 2 (1; 0) 2) Realizar la tabla de la siguiente función. Marcar los puntos sobre la curva Material de apoyo Prof: Carranza G 15 FUNCIÓN CRECIENTE Y DECRECIENTE Es decir: • cuando la base esta entre 0 y 1(0 < a < 1), entonces la función logarítmica es una función decreciente • cuando la base en mayor a 1 (a > 1), entonces es una función creciente. Material de apoyo Prof: Carranza G 16 ANALISIS DE LA FUNCION LOGARITMICA • Dominio: todos los números reales que hacen que el argumento de la función sea mayor que cero. Veamos tres ejemplos de dominios de funciones logarítmicas: https://www.universoformulas.com/matematicas/analisis/dominio-funcion/ Material de apoyo Prof: Carranza G 17 Actividad: 1. Hallar los siguientes dominios y transformación de las funciones logarítmica • Asíntota vertical : se calcula el argumento, igualando a cero. • Raíz: igualar la función a cero y despejar la x, para ello se aplica definición. • Ordenada al origen: Reemplazar x por cero y calcular el logaritmo • Imagen son todos los números reales. • Las funciones logarítmicas son continuas. Material de apoyo Prof: Carranza G 18 DESPLAZAMIENTOS DE LA FUNCIÓN LOGARÍTMICA • Corrimiento Horizontal: Se observa lo que ocurre cuando se modifica la variable independiente en un cierto valor a Material de apoyo Prof: Carranza G 19 Actividad: 1. Completar el cuadro: 𝑎) 𝑦 = log10 𝑥 𝑏) log10(𝑥 − 3) Material de apoyo Prof: Carranza G 20 • Desplazamiento Vertical: Se observa que se puede agregar, al corrimiento horizontal, un corrimiento vertical incorporando a la expresión anterior el valor de c Material de apoyo Prof: Carranza G 21 ACTIVIDAD: 1. Completar el cuadro a) b) c) Material de apoyo Prof: Carranza G 22 𝐥𝐨𝐠𝒂(𝒙𝒚) = 𝒚. 𝐥𝐨𝐠𝒂 𝒙 𝐥𝐨𝐠𝒂(𝒙⦁𝒚) = 𝐥𝐨𝐠𝒂𝒙 + 𝐥𝐨𝐠𝒂 𝒚 Ejemplo: log3(9.27) = log39 + log327 = 2 + 3 = 5 Ejemplo: log1 ( ) = log11 − log14 1 2 4 2 2 = 0 − (−2) = 2 Ejemplo: log4(2)3 = 3. log42 = 3. 2 1 3 = 2 PROPIEDADES DE LOS LOGARITMOS ➢ El logaritmo de un producto es igual a la suma de los logaritmos de los factores. ➢ El logaritmo de un cociente es igual al logaritmo del dividendo menos el logaritmo del divisor. ➢ El logaritmo de una potencia es igual al producto del exponente por el logaritmo de la base. 𝐥𝐨𝐠𝒂(𝒙 ∶ 𝒚) = 𝐥𝐨𝐠𝒂 𝒙 − 𝐥𝐨𝐠𝒂 𝒚 Material de apoyo Prof: Carranza G 23 Ejemplo: log5( √5) = log5(5)3 3 1 = . 𝑙𝑜𝑔55 1 3 = . 1 1 3 1 = 3 ➢ El logaritmo de una raíz es igual al cociente entre el logaritmo del radicando y el índice de la raíz. Cambio de base: Ejemplo: Uso de calculadora: El cambiar de base un logartimo, nos permite utilizar la calculadora científica para resolverlo. Algunas calculadoras trabajan con el logaritmo decimal (cuya base es 10) o logaritmo natural (cuya base es en número e) Logaritmo decimal Logaritmo natural Para resolver el logaritmo debemos decidir cuál de los dos logaritmos se utilizará. log a log b x x = log b a (de base a a base b) 𝐥𝐨𝐠𝒂( √𝒙) = 𝒚 . 𝐥𝐨𝐠𝒂 𝒙 𝒚 𝟏 Material de apoyo Prof: Carranza G 24 base Ejemplo: En otras calculadoras, no es necesario realizar cambio de base ya que tiene una tecla en la cual podemos indicar la base y el argumento. argumento Actividad: Dadas las siguientes expresiones logarítmicas, hallar su valor utilizando propiedades. a) b) c) d) e) f) Logaritmo decimal Logaritmo natural Material de apoyo Prof: Carranza G 25 X=+3 ECUACIONES LOGARITMICAS Una ecuación es logarítmica cuando la incógnita es el argumento o la base del logaritmo. Ejemplo: Resolución de ecuaciones logarítmicas: Primer caso: Aplicando la definición de logaritmo. Segundo caso: Aplicando propiedades de los logaritmos verifica la ecuación logarítmica por lo tanto, es solución. X=-3 no verifica la ecuación logarítmica por lo tanto no es solución. (La verificación queda a cargo del alumno) a) d) b) e) c) f) Material de apoyo Prof: Carranza G 26 Tercer caso: Aplicando propiedades y logaritmo de igual base Cuarto caso: Aplicando propiedades y cambio de base. Quinto caso: Para resolver ecuaciones exponenciales. Sexto caso: A través de una ecuación de segundo grado. f) Reemplazando
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