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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR EN LÍNEA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MATEMÁTICA I Este material ha sido proporcionado al estudiante en el marco de su formación a través de una carrera en línea en la Universidad de El Salvador. Se han respetado los derechos de autor para su elaboración. El debido uso del mismo es responsabilidad del estudiante. DETERMINACIÓN DEL VALOR DE UNA FUNCIÓN EN FORMA GRÁFICA Y FORMA ANALÍTICA Recordemos que el valor de una función, es el valor de la variable “y” que le corresponde a un valor de “x” determinado. O, dicho de otro modo, el valor de una función, es el número que le corresponde a la variable dependiente para un determinado número de la variable independiente. 1.1 FORMA GRÁFICA Ejercicio 1: Dada las gráficas de las funciones siguientes determinar el valor que corresponde a la función para un determinado elemento de la variable independiente. a) 𝒇(𝟐) = 𝟏 𝒇(𝟎) = 𝒇(𝟓) = 𝒇(−𝟏) = 𝟒 𝒇(𝟏) = En esta función f, la variable independiente es “x”. Se nos piden los valores de la función que corresponden a algunos elementos “x” del dominio: 2,0, -1, 1 y 5. Por ejemplo, el valor de la función que corresponde a x=2 es y=1 b) 𝑻(𝟎) = 𝑻(𝟏𝟎) = 𝑻(𝟑𝟎) = 𝟓𝟎 𝑻(𝟓𝟎) = 𝑻(𝟏𝟎𝟎) = 𝟏𝟒𝟎 En la función T, la variable independiente es “c”. Por ejemplo, cuando c=30, podemos decir que T(30) = 50 (aproximadamente). ¿Por qué no es T(30)=40? Notemos que hay un punto oscuro y un punto claro. El punto claro significa que (30, 40) no le pertenece a la gráfica. UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR EN LÍNEA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MATEMÁTICA I Este material ha sido proporcionado al estudiante en el marco de su formación a través de una carrera en línea en la Universidad de El Salvador. Se han respetado los derechos de autor para su elaboración. El debido uso del mismo es responsabilidad del estudiante. c) 𝒈(−𝟒) = 𝟎 𝒈(−𝟑) = 𝒈(−𝟐) = 𝒈(−𝟏) = 𝑵𝒐 𝒆𝒙𝒊𝒔𝒕𝒆 𝒈(𝟎) = 𝟐 𝒈(𝟑) = 𝒈(𝟒) = 1.2 FORMA ANALÍTICA Ejemplo: La regla para elevar al cuadrado un número real 𝒙 está dada por la ecuación: 𝒚 = 𝒙𝟐 o bien 𝒇(𝒙) = 𝒙𝟐 . Los valores de 𝒇 en 𝒙 = −𝟑 y 𝒙 = √𝒙 se obtienen sustituyendo a su vez 𝒙 𝑝𝑜𝑟 − 𝟑 𝑦 √𝟐. 𝒇(−𝟑) = (−𝟑)𝟐 = 𝟗 𝒇(√𝟐) = (√𝟐) 𝟐 = 𝟐 NOTA: El valor de una función para un determinado elemento del dominio “a”, se conoce también como evaluación de una función en el valor de “a” Ejercicio 2: Si 𝒇(𝒙) = −𝒙𝟐 + 𝟑𝒙 − 𝟒; encuentre 𝑎)𝒇(𝟎) 𝑏) 𝒇(√𝟐) 𝑐) 𝒇(−𝟏) 𝑑) 𝒇(𝟏) − 𝒇(𝟐) Solución para a) Donde quiera que aparezca “x” en la función 𝒇, la sustituiremos por “cero” 𝒇(𝟎) = −(𝟎)𝟐 + 𝟑(𝟎) − 𝟒 La función f, a cada número lo eleva al cuadrado y lo multiplica por -1, a este resultado le suma 3 veces el valor del número y le resta 4 = 𝟎 + 𝟎 − 𝟒 𝒇(𝟎) = −𝟒 Lo que significa que para 𝒙 = 𝟎, 𝒚 = −𝟒 o también que el punto (0,-4) pertenece a la gráfica de la función 𝒇. UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR EN LÍNEA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MATEMÁTICA I Este material ha sido proporcionado al estudiante en el marco de su formación a través de una carrera en línea en la Universidad de El Salvador. Se han respetado los derechos de autor para su elaboración. El debido uso del mismo es responsabilidad del estudiante. Solución para b) 𝒇(√𝟐) = −(√𝟐) 𝟐 + 𝟑(√𝟐) − 𝟒 = −𝟐 + 𝟑√𝟐 − 𝟒 𝒇(√𝟐) = −𝟔 + 𝟑√𝟐 Solución para c) 𝒇(−𝟑) = −(−𝟏)𝟐 + 𝟑(−𝟏) − 𝟒 −(𝒂)𝟐 = −[(−𝒂)(−𝒂)] = −(𝒂𝟐) Tiene prioridad la potenciación = −(𝟏) − 𝟑 − 𝟒 𝒇(−𝟑) = −𝟏 − 𝟑 − 𝟒 𝒇(−𝟑) = −𝟖 Solución para d) 𝒇(𝟏) − 𝒇(𝟐) = [−(𝟏)𝟐 + 𝟑(𝟏) − 𝟒] − [−(𝟐)𝟐 + 𝟑(𝟐) − 𝟒] 𝒇(𝟏) 𝒇(𝟐) = [−(𝟏) + 𝟑 − 𝟒] − [−𝟒 + 𝟔 − 𝟒] = (−𝟐) − (−𝟐) = −𝟐 + 𝟐 = 𝟎 Ejercicio 3: Si 𝒇(𝒙) = 𝟑𝒙 − 𝟓 y 𝒈(𝒙) = 𝟒 𝒙 determinar 𝑎) 𝒈(𝟐 + 𝒉) − 𝒈(𝒉) 𝑏) 𝒇(𝒈(𝒙)) 𝑐)𝒈(𝒇(𝒙)). Solución para a) Observemos que la función 𝒈, le asigna a cada elemento del dominio (“x”) un valor de “y” dado por 𝒚 = 𝟒 𝒙 , en este caso “x” toma el valor de 𝟐 + 𝒉 y luego “x” toma el valor de h UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR EN LÍNEA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MATEMÁTICA I Este material ha sido proporcionado al estudiante en el marco de su formación a través de una carrera en línea en la Universidad de El Salvador. Se han respetado los derechos de autor para su elaboración. El debido uso del mismo es responsabilidad del estudiante. 𝒈(𝟐 + 𝒉) = 𝟒 𝟐 + 𝒉 𝒙 𝒙 𝒈(𝒉) = 𝟒 𝒉 𝒈(𝟐 + 𝒉) − 𝒈(𝒉) = 𝟒 𝟐 + 𝒉 − 𝟒 𝒉 Solución para b) En este caso estamos evaluando una función 𝒈 en otra función 𝒇 𝒇(𝒈(𝒙)) = 𝒇 ( 𝟒 𝒙 ) 𝒈(𝒙) Luego evaluaremos la función 𝒇 en el valor de 𝟒 𝒙 . Es decir, que donde aparezca 𝒙 en la función 𝒇, la sustituiremos por 𝟒 𝒙 = 𝟑 ( 𝟒 𝒙 ) − 𝟓 = 𝟏𝟐 𝒙 − 𝟓 Solución para c) 𝒈(𝒇(𝒙)) = 𝒈(𝟑𝒙 − 𝟓) 𝒇(𝒙) = 𝟒 𝟑𝒙 − 𝟓 Ejercicio 4: Dada la gráfica de la función 𝒈, determinar la regla de asignación de dicha función. UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR EN LÍNEA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MATEMÁTICA I Este material ha sido proporcionado al estudiante en el marco de su formación a través de una carrera en línea en la Universidad de El Salvador. Se han respetado los derechos de autor para su elaboración. El debido uso del mismo es responsabilidad del estudiante. Solución: Notemos que: - La gráfica de la función 𝒈 es una función de 3 secciones - Cada una de las secciones tiene respectivamente los siguientes dominios [−𝟐, 𝟎], ]𝟎, 𝟐], 𝑦 ]𝟐, +∞[ O sea, respectivamente: −𝟐 ≤ 𝒙 ≤ 𝟎 , 𝟎 < 𝒙 ≤ 𝟐 𝑦 𝒙 > 𝟐 La sección de la izquierda es una recta. La regla de asignación para este tramo o sección la podemos obtener de varias maneras (Recordemos que con dos puntos que pertenecen a una recta podemos escribir la ecuación punto-pendiente). La pendiente mediante la fórmula 𝒎 = 𝒚𝟐−𝒚𝟏 𝒙𝟐−𝒙𝟏 con: (𝒙𝟏, 𝒚𝟏), (𝒙𝟐, 𝒚𝟐) Puntos de la recta 𝒚 − 𝒚𝟏 = 𝒎(𝒙 − 𝒙𝟏) Ecuación punto - pendiente Para la sección de la izquierda los puntos que le pertenecen a la recta son: UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR EN LÍNEA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MATEMÁTICA I Este material ha sido proporcionado al estudiante en el marco de su formación a través de una carrera en línea en la Universidad de El Salvador. Se han respetado los derechos de autorpara su elaboración. El debido uso del mismo es responsabilidad del estudiante. Así, la pendiente es: 𝒎 = 𝒚𝟐 − 𝒚𝟏 𝒙𝟐 − 𝒙𝟏 𝒎 = 𝟑 − (−𝟏) 𝟎 − (−𝟐) 𝒎 = 𝟑 + 𝟏 𝟎 + 𝟐 𝒎 = 𝟐 La ecuación punto pendiente es 𝒚 − 𝒚𝟏 = 𝒎(𝒙 − 𝒙𝟏) 𝒚𝟏 = −𝟏, 𝒙𝟏 = −𝟐 𝑦 𝒎 = 𝟐, como se tiene que: 𝒚 − (−𝟏) = 𝟐(𝒙 − (−𝟐)) Esta es la regla de asignación para la primera sección cuyo dominio es −𝟐 ≤ 𝒙 ≤ 𝟎 𝒚 + 𝟏 = 𝟐(𝒙 + 𝟐) 𝒚 + 𝟏 = 𝟐𝒙 + 𝟒 𝒚 = 𝟐𝒙 + 𝟒 − 𝟏 𝒚 = 𝟐𝒙 + 𝟑 La sección del centro es una recta horizontal que intercepta al eje “y” en el valor de 2, por tanto, la ecuación o regla de asignación de esta función es 𝒚 = 𝟐. Esta sección tiene por dominio 𝟎 < 𝒙 ≤ 𝟐. Y, por último, la sección de la derecha se puede verificar (siguiendo el mismo proceso usado para determinar la primera sección de este ejemplo) que la regla de asignación es la ecuación de la recta 𝒚 = −𝒙 + 𝟔 . Por lo tanto, la función seccionada 𝒈 es: 2 3 , 2 0 ( ) 2 , 0 2 6 , 2 x x g x x x x
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