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Universidad Nacional de Los Comechingones Unidad 1: FUNCIONES PRÁCTICO Funciones Exponenciales y Logarítmicas CARRERA: Licenciatura en Ciencias de la Atmósfera y Meteorología Aplicada CALCULO I Equipo Docente Lic. Nélida H. Pérez – Ing. Bernardo Firpo 1 1) Determina la ecuación de la función exponencial sabiendo que pasa por los puntos de coordenadas y . 2) La función f es tal que 𝑓: ℝ ⟶ ℝ& y es del tipo exponencial, su gráfica es la que se adjunta. Determinar su fórmula. 3) Las funciones exponenciales tienen la característica de que, a intervalos iguales de la variable independiente, se obtienen porcentajes iguales de crecimiento o decrecimiento de la variable dependiente. Si una población de bacterias aumenta su masa un 2% cada hora, ¿cuál será el porcentaje de aumento por día? ¿Y por minuto? ¿Si en cierto momento hay bacterias cuál será la masa 24 horas después? Observar que no es necesario utilizar una masa inicial, dicho valor no interviene en el análisis del porcentaje. Esto permite afirmar que el porcentaje de crecimiento o decrecimiento: • No es proporcional al tiempo transcurrido. • Es invariante para un intervalo fijo. Es decir: si y la variable independiente tiene un incremento h. con lo cual se obtiene que el porcentaje de aumento o disminución es . 4) Una sustancia radioactiva pierde el 4% de su masa cada día. Ocho días después de comenzada la observación, hay 130 gramos de sustancia. Se desea encontrar la regla de la función que permite calcular la masa de la sustancia en función del tiempo. 5) El número de bacterias en un cultivo se expresa por donde t se mide en horas. a) ¿Cuál es la tasa relativa de crecimiento de esa población expresada en porcentaje? b) ¿Cuál es la población inicial? c) ¿Cuántas bacterias habrá en el cultivo luego de 5 horas?. Respuestas: a) tasa relativa 0,3. Tasa de crecimiento 30%. b)150 bacterias. c) 672 6) Graficar las siguientes funciones determinando su conjunto dominio e imagen. 7) Indicar diferencias y similitudes de la gráfica de una función del tipo f(x) = ( ) con respecto de . xaky .= ( )1,1 ( )4,2 k. 1, 02( )t f (t) = k at f (t + h) = k at+h = k at ah = f (t)ah ah.100 3,03.150)( =th xxfa 4)() = xxgb 4)() -= 14)() += xxfc 14)() -= xxfd ca x + 1,0 ¹> aa xay = Universidad Nacional de Los Comechingones Unidad 1: FUNCIONES PRÁCTICO Funciones Exponenciales y Logarítmicas CARRERA: Licenciatura en Ciencias de la Atmósfera y Meteorología Aplicada CALCULO I Equipo Docente Lic. Nélida H. Pérez – Ing. Bernardo Firpo 2 8) Indicar diferencias y similitudes de la gráfica de una función del tipo f(x) = (con ) con respecto de . 9) Se define vida media de una sustancia al tiempo para que se desintegre la mitad de la masa. La ley que determina la masa del radio (en gramos) en función del tiempo se expresa . a) Verificar que la vida media del radio es de 1690 años. b) Si luego de 50 años quedan 10 gramos de sustancia, ¿qué cantidad había originalmente? 10) Las funciones de la forma donde m es una constante positiva sirven para describir modelos importantes como: curvas de aprendizaje, velocidad terminal, difusión de información por medios masivos, cobranzas y recaudación, etc. En la mayoría de los casos el dominio se toma como el intervalo real [0,+ ). Un empleado de una fábrica aprende a hacer su tarea de construir cierto aparato según la curva de aprendizaje donde y es el número de aparatos hechos por semanas después de t semanas. a) ¿Cuántos aparatos por semana puede hacer un empleado nuevo después de un entrenamiento de una semana? (R:19) b) Luego de 10 semanas cuántos aparatos podrá fabricar. (R:126) c) Si se trata de un trabajador muy experimentado a qué valor se aproxima la cantidad de aparatos que podrá fabricar. Observa la gráfica adjunta. (Tiene asíntota horizontal y=200). 11) Hay poblaciones de seres vivos que comienzan creciendo exponencialmente, pero por diversas situaciones (epidemias, incendios, depredadores, etc) su crecimiento se va controlando y amortiguando. Las funciones que describen este tipo de situaciones se llaman logísticas y se definen donde M, k y a son constantes positivas. a) La función define el crecimiento de un ratón hembra criado en laboratorio durante un período medido en semanas. La función indica el peso en gramos transcurridos t semanas. ¿Cuál es el peso aproximado del ratón al nacer? ¿Cuánto pesará como máximo, después de unas cuantas semanas en el laboratorio? cxa + 1,0 ¹> aa xay = t o err .10.1,4 4. --= )1()( mxekxf -= ¥ )1(200 1,0 tey --= )1(200 1,0 tey --= atke My -+ = 1 te tw 3241 100)( -+ = Universidad Nacional de Los Comechingones Unidad 1: FUNCIONES PRÁCTICO Funciones Exponenciales y Logarítmicas CARRERA: Licenciatura en Ciencias de la Atmósfera y Meteorología Aplicada CALCULO I Equipo Docente Lic. Nélida H. Pérez – Ing. Bernardo Firpo 3 Usar un graficador (Graphmatica o Geogebra) para trazar la curva. b) Un cultivo de bacterias crece según la función logística . y: peso del cultivo en gramos; t: tiempo en horas. ¿Cuál es el peso aproximado del cultivo: al inicio del experimento, a la hora, a las 10 horas? ¿Cuál será el peso límite? Usar un graficador para trazar la curva. 12) La recuperación normal de una herida se puede modelar por una función exponencial. Si representa el área original de la herida y A es el área de la herida después de n días, entonces la fórmula describe el área de una herida en el n-ésimo día después de la lesión, si no hay infecciones que retarden la recuperación. Suponga que una herida tiene un área inicial de . a) Si hay proceso de recuperación, ¿cuánto medirá el área de la herida después de 3 días? ¿Y después de 10 días? b) Si hay un proceso de recuperación, ¿cuántos días deben transcurrir antes de que la herida tenga la mitad de su tamaño original? c) Si hay un proceso de recuperación, ¿cuántos días deben transcurrir antes de que la herida tenga el 10% de su tamaño original? 13) Un modelo para el número de personas (N) en una comunidad escolar que han escuchado cierto rumor es , donde P es la población total de la comunidad y d es el número de días transcurridos desde el inicio del rumor. En una comunidad de 1000 estudiantes, a) ¿cuántos de ellos habrán escuchado el rumor después de 3 días? b) ¿cuántos días habrán transcurridos antes de que 450 estudiantes hayan escuchado el rumor? 14) En un zoológico, un veterinario que debe medicar a una leona enferma prescribe las siguientes indicaciones. ü El medicamento debe administrarse durante 10 días ü El primer día la dosis debe ser de 200 ml ü Cada día subsiguiente se le debe administrar las 3/5 partes de la dosis correspondiente al día anterior. Construye una tabla señalando las distintas dosis a administrar. Considera como “dosis cero” a la correspondiente al primer día de tratamiento. ¿Cuál es la dosis indicada para el tercer día? Escribe la fórmula de la función que relaciona el número de días y la cantidad de medicamento suministrado por día y grafícala en forma aproximada. ¿Cuántos ml se le habrán dado luego de una semana? 15) Para recordar las gráficas estudiadas utilizar un software graficador y grafica las siguientes funciones, donde c, k son números reales positivos. (Elegir un valor para c y k que considere conveniente) te y 4,025,01 25,1 -+ = 0A neAA 35,00 -= 21cm )1( 15,0 dePN --= Universidad Nacional de Los Comechingones Unidad 1: FUNCIONES PRÁCTICO Funciones Exponenciales y LogarítmicasCARRERA: Licenciatura en Ciencias de la Atmósfera y Meteorología Aplicada CALCULO I Equipo Docente Lic. Nélida H. Pérez – Ing. Bernardo Firpo 4 a) b) c) d) Analizar el comportamiento de las gráficas. Dar características. ¿Son funciones inyectivas? ¿Existirán las funciones inversas de estas funciones? 16) Encuentre los valores que x que satisfacen las siguientes ecuaciones. No olvide verificar. a) b) c) d) e) f) g) h) i) 17) Poco después de consumir una dosis importante de whisky, el nivel de alcohol en la sangre de una persona es de 0,3 mg/ml. De ahí en adelante, este nivel decrece de acuerdo a la fórmula siguiente , donde t es el tiempo medido en horas a partir del nivel más alto alcanzado. a) Que tipo de función es la descripta y cuál es su dominio y conjunto imagen. b) ¿Cuánto tiempo tendrá que esperar la persona para conducir, si legalmente en su ciudad se permite un nivel máximo de 0,08 mg/ml de alcohol en sangre? 18) Se sabe que la vida media del C14 es aproximadamente de 5730 años, la edad aproximada de una planta o animal fósil se puede estimar midiendo la cantidad de carbono 14 presente en los restos. Se encontraron restos de un animal prehistórico y utilizando la técnica del C14 se determinó que quedaba el 49% de la cantidad original. La cantidad C(t) presente a los t años de haber muerto el animal se describe por la ley . ¿Cuántos años de antiguedad tienen los restos? Selección de ejercicios del libro Cálculo de James Stewart: páginas 57-58 ejercicios: 5, 9, 12, 17, 21, 22, 23, 29, 30 y 34. Selección de ejercicios del libro Cálculo de James Stewart: página 70 ejercicios: 23-25-27-31-33-39-40-41-47-49-51-53-57-61- ktcey = ktcey -= tke cy -+ = 1 )1( ktecy --=
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