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33UNI SEMESTRAL 2013 - III ÁLGEBRA TEMA 12 FUNCIONES III ÁLGEBRA I. FUNCIONES PARES, IMPARES Y PERIÓ- DICAS A. Función par Una función f se llama función par si: i) x Domf x Dom f ii) f (–x) = f(x) En este caso la regla de correspondencia y = f(x) no varía si se reemplaza x por –x. Geométricamente, la gráfica es simétrica respecto al eje y. Así tenemos que las funciones f(x) = x2, f(x) = Cosx, f(x) = x4, son funciones pares. B. Función impar Una función f se llama función impar, si: i) x Domf x Dom f ii) f (–x) = –f(x) Aquí la regla de correspondencia y = f(x) no varía si se reemplaza simultáneamente tanto x por – x como y por – y. Por lo tanto, su gráfica es simétrica res- pecto al origen. y x f(x) 0 x -x f f(-x)=-f(x) Son funciones impares: a) f(x) = x3 b) f(x) = sen x c) (x) = 1/x Una función que es a la vez par e impar es, por ejemplo: f(x) = 0, x 5 , 2 2,5 . x0-2-5 2 5 y C. Funciones periódicas Una función f, en R, se denomina función periódica si existe un número real T 0 , tal que: i) x Domf x T Dom f ii) f (x + T) = f(x) . x Domf Tal número T es llamado un periodo de T. xx y 0 f(x) x+T x+2T x+3T T Note que f(x+T) = f(x) Toda función periódica con periodo T tiene su grá- fica de modo tal que la misma forma que tiene en un intervalo de longitud T se repite horizontal y periódicamente en el siguiente intervalo consecuti- vo de longitud T. Note que si T es un periodo de f, entonces 2T, 3T... también son periodos de f. Las funciones seno y coseno tienen periodo T = 2 : Sen(x + 2 ) = Senx . Cos(x + 2 ) = Cosx; x R DESARROLLO DEL TEMA 34UNI SEMESTRAL 2013 - III ÁLGEBRA FUNCIONES III TEMA 12 Exigimos más! También vemos que: 2 . 4 .6 ...2k con k entero 0 , son periodos de seno y coseno, siendo 2 el menor periodo positivo. Definición Se llama periodo mínimo de una función periódica al menor de sus periodos positivos. II. ÁLGEBRA DE FUNCIONES A. Igualdad de funciones Dos funciones f y g son iguales si: i) Dom f = Dom g ii) f(x) = g (x), x Dom f En tal caso se denota f = g. Así tenemos que las funciones: f(x) = x2 –x, 2x 0,4 ; g(x) x x, x 0,5 No son iguales, pues aunque tienen la misma regla de correspondencia, sus dominios no coinciden. B. Adición de funciones Recordemos que una función está completamente definida cuando se especifica su dominio y su regla de correspondencia. Definición: si f y g tienen dominios Dom f y Dom g, se define una nueva función llamada. Función Suma "f + g", tal que: i) Dom f g Domf Domg ii) (f + g)(x) = f(x) + g(x) C. Sustracción y multiplicación de funciones Si f y g tiene dominios Dom f y Dom g, se definen las funciones: 1. Diferencia "f – g" i) Dom f g Domf Domg ii) (f – g)(x) = f(x) – g(x) 2. Multiplicación "f . g" i) Dom (fg) = Dom f Dom g ii) (f . g)(x) = f(x) g(x) f g x f x g x / x Domf Domg f g x, f x g x / x Dom f Dom g Notación La multiplicación de una función por sí misma: 2 nf f : f : f f.f...f (n veces), n Donde: nDom(f ) Domf Domf ... Domf Domf Por lo tanto: el dominio de cualquier potencia entera positiva de f tiene el mismo dominio de la función f. Así: 2f x, f x .f x / x Dom f Asimismo: c .f x,c f x / x Dom f para cualquier constante real c. C. División de funciones Si f y g son funciones con dominios Dom f y Dom g, se define la nueva función "cociente" denotada por "f/g", tal que: i) Dom (f/g) = Dom f x Dom g / g(x) 0 = Dom f Domg x Domg / g(x) 0 ii) f x f / g x , g x x Dom (f / g) La condición (i) exige que el dominio de f/g no debe contener los valores de x que hagan que g(x) = 0. Es así, que: f x f / g x, / x Dom f / g g x 35UNI SEMESTRAL 2013 - III ÁLGEBRA TEMA 12 Exigimos más! FUNCIONES III Problema 1 Indique la secuencia correcta después de determinar si la proposición es ver- dadera (V) o falsa (F): I. La composición de una función par con una función impar es una fun- ción par. II. El producto de dos funciones im- pares es una función impar. III. La suma de dos funciones pares es una función par. UNI 2011 - I A) VFV B) VVV C) FVV D) FFV E) VFF Resolución: Ubicación de incógnita Valor de verdad Operación del problema I. F par :F( x) F(x) G impar : G( x) – G (x) (FoG)(x) F(G(x)) Ahora: (FoG)( x) F(G( x)) (FoG)( x) F( G(x)) (FoG)( x) (FoG)(x) F o G es par _ _ _ _ _ _ _ _ _ (V) II. F impar: F(–x) = –F(x) G impar: G(–x) = –G(x) (F.G)(x) F(x) G(x) (F.G)( x) F( x) G( x) (F.G)( x) – F(x) – G(x) (F.G)( x) F(x) G(x) (F.G)( x) (F.G)(x) F. G es par _ _ _ _ _ _ _ _ _ (F) III. F par: F(–x) = F(x) G par: G(–x) = –G(x) (F G)(x) F(x) G(x) (F G)( x) F( x) G( x) (F G)( x) F(x) G(x) (F G)( x) (F G)(x) F G es par _ _ _ _ _ _ _ (V) Respuesta: A) VFV Problema 2 Dadas las funciones f, g: , de- finidas por: f(x) x 2 2 y g(x) = –(x2 + 2) Determine f + g. UNI 2010 - II A) 2 2 1 7x , x 2 2 4 1 9x , x 2 2 4 B) 2 2 1 1x , x 2 2 4 1 5x , x 2 2 4 C) 2 2 1 9x , x 2 2 4 1 7x , x 2 2 4 D) 2 2 7x 1 , x 2 4 1x 1 , x 2 4 E) 2 2 1 1x , x 2 2 4 1 7x , x 2 2 4 Resolución: Ubicación de incógnita Determinar f + g Análisis de los datos o gráficos f : y f(x) x 2 2 x ; x 2y f(x) x 4 ; x 2 2g y g(x) x 2 Operación del problema 2x x 2 ; x 2y f(x) g(x) 2x x 2 : x 2 21 7x ; x 2 2 4 y f(x) g(x) 21 9x ; x 2 2 4 Respuesta: A) 2 2 1 7x ;x 2 2 4 1 9x ; x 2 2 4 Problema 3 Sea f una función tal que: f(x 2 x) 2(x 4 x), x 4 entonces Dom(f) Ran(f) es igual a: UNI 2009 - II A) 0; B) 1; C) 0; D) 4; E) 1; Resolución: Ubicación de incógnita Dom(f); Ran(f) Análisis de los datos o gráficos RangoDo minio f x 2 x 2 x 4 ; x 4 problemas resueltos 36UNI SEMESTRAL 2013 - III ÁLGEBRA FUNCIONES III TEMA 12 Exigimos más! Operación del problema Esbozando la gráfica de: x 2 x (por álgebra de funciones) La expresión: x 2 x es inyectiva. Dom(f ) = 0; Analógicamente la expresión: 2 x 4 x , es inyectiva: 2 x 4 x 4; Ran(f ) = 4; Dom(f)nRan(f ) = 0; Respuesta: A) 0;
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