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EJERCICIOS DE PRÁCTICA Ejercicio 1: Dadas las funciones: 𝑓(𝑥) = 4 + 𝑥2 𝑦 𝑔(𝑥) = ln(𝑥 − 2); se pide: a. Determinar la existencia de (𝒈𝒐𝒇)𝒙 b. Hallar el Dominio de (𝒈𝒐𝒇)𝒙 c. Escribir (𝒈𝒐𝒇)𝒙 a. Condición de existencia de (𝒈𝒐𝒇)𝒙 (𝒈𝒐𝒇)𝒙 ∃ 𝒔𝒊 𝑫𝒐𝒎 𝒈 ∩ 𝑹𝒈𝒐 𝒇 ≠ ∅ 𝑫𝒐𝒎 𝒈 = 𝒙 − 𝟐 > 𝟎 → 𝑫𝒐𝒎 𝒈 = 𝒙 > 𝟐 → 𝑫𝒐𝒎 𝒈 = (𝟐,∞) 𝑹𝒈𝒐 𝒈 = 𝓡 Ahora buscamos 𝐷𝑜𝑚 𝑓 y 𝑅𝑔𝑜 𝑓 𝑃𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑟 𝑢𝑛𝑎 𝐹𝑢𝑛𝑐𝑖ó𝑛 𝑃𝑜𝑙𝑖𝑛𝑜𝑚𝑖𝑎𝑙 𝐶𝑢𝑎𝑑𝑟á𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑫𝒐𝒎 𝒇 = 𝓡 𝐴𝑙 𝑠𝑒𝑟 𝑢𝑛𝑎 𝑃𝑎𝑟á𝑏𝑜𝑙𝑎 𝑡𝑜𝑚𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑢 𝑉é𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑜 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 ∴ 𝑹𝒈𝒐 𝒇 = [𝟒,∞) (𝟐,∞) ∩ [𝟒,∞) = [𝟒,∞) ≠ ∅ 𝑳𝒐 𝒒𝒖𝒆 𝒔𝒊𝒈𝒏𝒊𝒇𝒊𝒄𝒂 𝒒𝒖𝒆 𝒑𝒐𝒅𝒆𝒎𝒐𝒔 𝒆𝒏𝒄𝒐𝒏𝒕𝒓𝒂𝒓 (𝒈𝒐𝒇)𝒙 b. Para encontrar el Dominio de (𝑔𝑜𝑓)𝑥 𝑫𝒐𝒎 (𝒈𝒐𝒇)𝒙 = {𝒙 ∈ 𝑫𝒐𝒎𝒇/ 𝒇(𝒙) ∈ 𝑫𝒐𝒎𝒈} 𝑫𝒐𝒎 (𝒈𝒐𝒇)𝒙 = 𝓡/𝟒 + 𝒙 𝟐 ∈ (𝟐,∞) 𝟒 + 𝒙𝟐 > 𝟐 → 𝒙𝟐 > −𝟐 𝒙 ∈ 𝓡 𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑐𝑖𝑟 𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑜 𝑎𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎 𝑛𝑎𝑑𝑎 𝑎𝑙 𝑑𝑜𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 𝑫𝒐𝒎 (𝒈𝒐𝒇)𝒙 = 𝓡 → 𝑫𝒐𝒎 (𝒈𝒐𝒇)𝒙 = (−∞,∞) c. La función (𝒈𝒐𝒇)𝒙 (𝒈𝒐𝒇)𝒙 = 𝐥𝐧(𝟒 + 𝒙 𝟐 − 𝟐) Ejercicio 2: Sea la función definida por 𝑓(𝑥) = ln|𝑥|−1 𝑥 se pide: a. Dominio. b. Intersección con los ejes coordenados. c. Simetría. d. Asíntotas, aplicando límites. a. Dominio: Como se trata de una función que tiene Valor absoluto, vamos a descomponerla y estudiar por separado: 𝑓(𝑥) = ln|𝑥| + 1 𝑥 = { ln(−𝑥) + 1 𝑥 𝑠𝑖 𝑥 < 0 𝑅𝑎𝑚𝑎 1 ln(𝑥) + 1 𝑥 𝑠𝑖 𝑥 ≥ 0 𝑅𝑎𝑚𝑎 2 Para calcular el dominio estudiamos el dominio de cada rama y en particular para cada función sus elementos que nos puedan dar problemas, en este caso, por ejemplo, el hecho de que lleve un logaritmo y sea racional. Rama 1: Debemos tener en cuenta que el intervalo de estudio es (−∞, 0), lo que hace que el argumento del (Ln) sea Positivo. Y por otro lado al ser una función Racional debemos analizar el denominador: 𝑥 ≠ 0 ∴ 𝐸𝑙 𝐷𝑜𝑚𝑟1 𝑓 = (−∞, 0) Rama 2: De manera análoga lo hacemos para la otra rama, sabiendo que ahora el intervalo de estudio esta dado por [0,∞), e igual forma analizamos el denominador: 𝑥 ≠ 0 ∴ 𝐸𝑙 𝐷𝑜𝑚𝑟2 𝑓 = (0,∞) Siendo entonces el 𝑫𝒐𝒎 𝒇(𝒙) 𝑫𝒐𝒎 𝒇(𝒙) = 𝑫𝒐𝒎𝒓𝟏 𝒇 ∪ 𝑫𝒐𝒎𝒓𝟐 𝒇 = (−∞, 𝟎) ∪ (𝟎,∞) = 𝓡 − {𝟎} b. Intersección con los Ejes Coordenados: ∩ 𝒄𝒐𝒏 𝑶𝑿⃗⃗⃗⃗⃗⃗ → 𝒉𝒂𝒈𝒐 𝒚 = 𝟎 𝟎 = 𝐥𝐧|𝒙| + 𝟏 𝒙 → 𝐥𝐧|𝒙| + 𝟏 = 𝟎. (𝒙) → 𝐥𝐧|𝒙| + 𝟏 = 𝟎 → 𝐥𝐧|𝒙| = −𝟏 𝑩𝒂𝒔𝒆𝑹𝒆𝒔𝒖𝒍𝒕𝒂𝒅𝒐 = 𝑨𝒓𝒈𝒖𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 |𝒙| = 𝒆−𝟏 = 𝟏 𝒆 → 𝒙 = { 𝟏 𝒆 𝒔𝒊 𝒙 ≥ 𝟎 − 𝟏 𝒆 𝒔𝒊 𝒙 < 𝟎 ∩ 𝒄𝒐𝒏 𝑶𝒀⃗⃗⃗⃗⃗⃗ → 𝒉𝒂𝒈𝒐 𝒙 = 𝟎 (𝑅𝑒𝑐𝑜𝑟𝑑𝑎𝑟 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑑𝑜𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜) 𝒚 = 𝐥𝐧|𝒙| + 𝟏 𝒙 → 𝒚 = 𝐥𝐧|𝟎| + 𝟏 𝟎 → { −∞ 𝒔𝒊 𝒙 < 𝟎 ∞ 𝒔𝒊 𝒙 ≥ 𝟎 ∴ 𝑵𝒐 𝒄𝒐𝒓𝒕𝒂 𝒂𝒍 𝑬𝒋𝒆 𝑶𝒀⃗⃗⃗⃗⃗⃗ c. Simetría: Simetría Par: 𝒇(𝒙) = 𝒇(−𝒙) 𝐥𝐧|𝒙| + 𝟏 𝒙 ≠ 𝐥𝐧|−𝒙| + 𝟏 −𝒙 ∴ 𝑵𝒐 𝒕𝒊𝒆𝒏𝒆 𝑺𝒊𝒎𝒆𝒕𝒓í𝒂 𝑷𝒂𝒓 Simetría Impar: 𝒇(𝒙) = −𝒇(−𝒙) 𝐥𝐧|𝒙| + 𝟏 𝒙 = − 𝐥𝐧|−𝒙| + 𝟏 −𝒙 = 𝐥𝐧|𝒙| + 𝟏 𝒙 ∴ 𝑻𝒊𝒆𝒏𝒆 𝑺𝒊𝒎𝒆𝒕𝒓í𝒂 𝑰𝒎𝒑𝒂𝒓 d. Asíntotas: 𝑨𝒔𝒊𝒏𝒕𝒐𝒕𝒂𝒔 𝑽𝒆𝒓𝒕𝒊𝒄𝒂𝒍𝒆𝒔: lim 𝑥→0 ln|𝑥| + 1 𝑥 = ln|0| + 1 0 = ±∞ ∴ 𝑬𝒏 𝒙 = 𝟎 𝒕𝒆𝒏𝒆𝒎𝒐𝒔 𝑨𝒔𝒊𝒏𝒕𝒐𝒕𝒂 𝑽𝒆𝒓𝒕𝒊𝒄𝒂𝒍 𝑨𝒔𝒊𝒏𝒕𝒐𝒕𝒂𝒔 𝑯𝒐𝒓𝒊𝒛𝒐𝒏𝒕𝒂𝒍𝒆𝒔: lim 𝑥→∞ ln|𝑥| + 1 𝑥 = 0 ∴ 𝒚 = 𝟎 𝒕𝒆𝒏𝒈𝒐 𝒖𝒏𝒂 𝑨𝒔𝒊𝒏𝒕𝒐𝒕𝒂 𝑯𝒐𝒓𝒊𝒛𝒐𝒏𝒕𝒂𝒍 Ejercicio 3: Resolver el siguiente Límite 𝑎. lim 𝑥→∞ 𝑥. ln ( 𝑥2 + 1 𝑥2 + 2 ) 𝐴𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝐿𝑜𝑔𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑜𝑠 lim 𝑥→∞ ln ( 𝑥2 + 1 𝑥2 + 2 ) 𝑥 = ln lim 𝑥→∞ ( 𝑥2 + 1 𝑥2 + 2 ) 𝑥 = ln 1∞ 𝐴𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑟 𝐥𝐢𝐦 𝒙→𝒂 [ 𝒇(𝒙) 𝒈(𝒙) ] 𝒉(𝒙) = 𝒆 𝐥𝐢𝐦 𝒙→𝒂 𝒉(𝒙).[ 𝒇(𝒙) 𝒈(𝒙) −𝟏] ln lim 𝑥→∞ ( 𝑥2 + 1 𝑥2 + 2 ) 𝑥 = ln 𝑒 lim 𝑥→∞ 𝑥.( 𝑥2+1 𝑥2+2 −1) = ln 𝑒 lim 𝑥→∞ 𝑥.( 𝑥2+1−𝑥2−2 𝑥2+2 ) ln 𝑒 lim 𝑥→∞ ( −𝑥 𝑥2+2 ) = ln 𝑒 lim 𝑥→∞ [ −𝑥 𝑥2.(1+ 2 𝑥2 ) ] = ln 𝑒 lim 𝑥→∞ [ −1 𝑥.(1+ 2 𝑥2 ) ] ln 𝑒 lim 𝑥→∞ [ −1 ∞.(1+ 2 ∞2 ) ] = ln 𝑒 lim 𝑥→∞ [ −1 ∞.(1+0) ] = 𝐥𝐧(𝒆𝟎) = 𝟎 𝑏. 𝐷𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟 𝑠𝑖 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒 𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑔𝑢𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 lim 𝑥→0 √(cos 𝑥 − 1)2 3 𝑇𝑔 𝑥 lim 𝑥→0 √(cos𝑥 − 1)2 3 𝑇𝑔 𝑥 = 0 0 𝑉𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑎 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑟 𝑙𝑎 𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑇𝑎𝑛𝑔𝑒𝑛𝑡𝑒 lim 𝑥→0 √(cos𝑥 − 1)2 3 𝑠𝑒𝑛 𝑥 cos 𝑥 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑠 𝑓𝑢𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 lim 𝑥→0 cos 𝑥. √(cos 𝑥 − 1)2 3 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑉𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑎 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑟 𝑢𝑛 𝑎𝑟𝑡𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑔𝑟𝑒𝑠𝑎𝑟 𝑒𝑙 𝑆𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑅𝑎𝑖𝑧 lim 𝑥→0 cos 𝑥. √ (cos 𝑥 − 1)2 𝑠𝑒𝑛3𝑥 3 𝑐𝑜𝑚𝑜 𝑒𝑙 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑎𝑙 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑢𝑒𝑑𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑢𝑡𝑎𝑟 lim 𝑥→0 cos 𝑥. √ (1 − cos 𝑥)2 𝑠𝑒𝑛3𝑥 3 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑑𝑎𝑟 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒𝑛2𝑥 = (1 − cos 𝑥)(1 + cos 𝑥) 𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑐𝑖𝑟 𝑞𝑢𝑒 1 − cos 𝑥 = 𝑠𝑒𝑛2𝑥 1 + cos 𝑥 𝑟𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 lim 𝑥→0 cos 𝑥. √( 𝑠𝑒𝑛2𝑥 1 + cos 𝑥 ) 2 : 𝑠𝑒𝑛3𝑥 3 𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒏𝒅𝒐 lim 𝑥→0 cos 𝑥. √ 𝑠𝑒𝑛4𝑥 𝑠𝑒𝑛3𝑥. (1 + cos 𝑥)2 3 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑚𝑜𝑠 lim 𝑥→0 cos 𝑥. √ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 (1 + cos 𝑥)2 3 = cos 0. √ 𝑠𝑒𝑛 0 (1 + cos 0)2 3 = 1. √ 0 2 3 = 1.0 = 𝟎
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