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1 Matemáticas IV Parte A 2 Introducción La asignatura de Matemáticas IV parte A, te permitirá utilizar distintas transformaciones y tipos de funciones algebraicas y trascendentes para representar relaciones entre magnitudes constantes y variables. Además, éste curso te ayudará a resolver diferentes tipos de problemas, por ejemplo, problemas relativos a la determinación de costos de producción de artículos, de pago de servicios o de consumos conforme a rangos o estratificaciones específicas, o de situaciones que conllevan tasas o razones de cambio constante, como aumentos o disminuciones en precios, producción o consumo de artículos. También revisarás problemas de obtención de soluciones óptimas, como ganancias máximas en una empresa, o bien, reducción de costos, desperdicios industriales o contaminación al mínimo posible; modelación de fenómenos o situaciones que involucran incrementos o decrementos mediante factores constantes, como la preservación o extinción de especies biológicas; aumento o disminución demográfica o económica, depreciación contable de equipos, cálculo de intereses financieros capitalizables continuamente y modelación de fenómenos ondulatorios y periódicos como el flujo de las mareas y la propagación de sonidos musicales. 3 Simbología La siguiente iconografía te permitirá identificar los momentos en que está dividido tu proceso de aprendizaje dentro del material didáctico. 4 El alumno al término del curso de Matemáticas IV Parte A: • Distingue las características matemáticas que definen las relaciones entre dos magnitudes, enfatizando las de carácter funcional. • Distingue y describe diferentes tipos de funciones matemáticas, así como realiza operaciones y transformaciones algebraicas y geométricas entre ellas. • Identifica las características de los modelos lineales y cuadráticos, desarrolla procedimientos numéricos, algebraicos y geométricos para la obtención de ceros polinomiales. 5 Al término del curso de Matemáticas IV Parte A, serás capaz de: • Identificar las diferentes representaciones de una función, clasificarlas y determinar sus características y propiedades mediante el análisis de su ecuación. • Aplicar transformaciones de traslación y reflexión a una función a través de su ecuación o interpretación gráfica. • Representar gráficamente las funciones de tipo algebraico mediante su ecuación, clasificarlas y determinar sus propiedades según su expresión e interpretación gráfica. 6 Funciones Clasificación de Funciones • Algebraicas y trascendentes • Continuas y Discontinuas • Creciente y Decrecientes • Inyectivas, sobreyectivas y biyectivas Funciones inversas • Función constante • Función escalonada • Función idéntica • Función de valor absoluto Funciones especiales Transformación de Funciones 7 8 Guía de Estudios Matemáticas IV Parte A Objetivo General • Identificar las diferentes representaciones de una función, clasificarlas y determinar sus características y propiedades mediante el análisis de su ecuación. • Aplicar transformaciones de traslación y reflexión a una función a través de su ecuación o interpretación gráfica. • Representar gráficamente las funciones de tipo algebraico mediante su ecuación, clasificarlas y determinar sus propiedades según su expresión e interpretación gráfica. Semana 1 Bloque I: Reconoce y realiza operaciones con distintos tipos de funciones Unidades de competencia: • Construye e interpretamodelos algebraicos y gráficos, aplicando relaciones funcionales entre magnitudes para representar situaciones y resolver problemas teóricas o prácticas de su vida cotidiana y escolar, que le permiten comprender y transformar su realidad. • Contrasta los resultados obtenidos mediante la aplicación de modelos funcionales, en el contexto de las situaciones reales o hipotéticas que describen. • Interpreta diagramas y textos que contienen símbolos propios de la notación funcional. Calendario de Estudio Día Temas Evidencia de aprendizaje Lunes 1. Funciones 1.1. Características de la Relación y de la Función 1.1.1. Formas de representar a una función Identifica en un conjunto de parejas ordenadas, datos tabulares, gráficas, ecuaciones y diagramas, las relaciones funcionales mediante los valores que le corresponden en “x” . Martes 1.1.2. Dominio y rango de una función 1.2. Operaciones con funciones Identifica a los primeros elementos de un conjunto de parejas ordenadas como el dominio de la relación o función, y a los segundos elementos como el rango a través de la regla de correspondencia. Resuelve operaciones con funciones mediante sus ecuaciones. 9 Día Temas Evidencia de aprendizaje Miércoles 1.3. Clasificación de las funciones 1.3.1. Funciones Algebraicas y Trascendentes 1.3.2. Funciones Continuas y Discontinuas Identifica las funciones algebraicas y trascendentes y las distingue mediante su expresión algebraica. Distingue las funciones continuas de las discontinuas a través de su gráfica. Jueves 1.3.3. Funciones Crecientes y Decrecientes 1.3.4. Funciones Inyectivas, Sobreyectivas y Biyectivas Determina si una función es creciente o decreciente en el análisis de la ecuación y a través de su interpretación gráfica Identifica si una función es inyectiva, sobreyectiva y/o biyectiva a través del análisis de su ecuación. Viernes Examen semana 1 Revisa la opción de proyecto modular 1 Realiza el examen de la semana 1. Guía de Estudios Matemáticas IV Parte A Semana 1 10 1. Funciones 1.1. Características de la Relación y de la Función 1.1.1. Formas de representar a una función Semana 1 / Sesión 1 / Lunes 11 Al finalizar la sesión 1, serás capaz de: • Representar una función en sus distintas modalidades a través de los elementos que la componen. • Identificar una relación funcional en sus diferentes representaciones mediante la correspondencia entre los elementos de dos conjuntos. Semana 1 / Sesión 1 / Lunes 12 Recuerda: Semana 1 / Sesión 1 / Lunes 9 7 8 53 5 , ,3 ,2 4sen ),2ln( ,e , , e.935350 ,0.1717 ,0.53 1 8 25 2 1 4 5 , ,3 , ... 2, 1, 0, ,1 ,2 ... 0 ... 4, 3, 2, ,1 1 ,2 ,3 ,4... ... 5, 4, 3, 2, 1, ,0 ... 13, 11, 7, 5, 3, 2, ... 14, 12, 10, 9, 8, 6, ,41 Conjuntos de Números Los números se agrupan según ciertas características o particularidades que poseen. 13 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Plano Cartesiano Abscisa x = –6 Ordenada y = 6 Recuerda: El plano cartesiano es un sistema de coordenadas rectangulares formado por dos rectas numéricas perpendiculares entre sí. 14 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Lenguaje Verbal y Algebraico Operación Palabras que se asocian con esta operación Suma Agregar, aumentar, ganar, más, incrementar, crecer, más que. Resta Diferencia, disminuir, menos, bajar, perder, decrecer. Multiplicación Producto, tantas veces, doble, duplo, triple, cuádruplo, etc. División Cociente, entre, dividido por, razón, mitad. Lenguaje verbal Lenguaje algebraico La suma de dos números El producto de dos números El cociente de dos números El cuadrado de un número El doble de la suma de dos números La raíz cuadrada de un número El cubo de la diferencia de dos números El triple de un número La diferencia del cubo de dos números ba ))((,, babaab ba b a b a ,, 2a ba 2 a 3ba a3 33 ba Ejemplo: “Tres veces el cuadrado de un número aumentado en ocho unidades es igual a otro número menos una unidad”. 3x2 + 8 = y – 1 Recuerda: 15 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Ecuación Lineal Recuerda: Una ecuación lineal es un planteamiento de igualdad en donde las variables involucradas tienen grado uno. Para determinar el valor de una variableen una ecuación, conociendo la otra, sustituye dicho valor en la ecuación y despeja la incógnita. Por ejemplo: Sea 3x + y = 7 con x = 2, Despeja “y” y = 7 – 3x Sustituye x = 2 y = 7 – 3(2) Simplifica y = 7 – 6 y = 1 Con una incógnita Con dos incógnitas Para obtener el valor de la variable en una ecuación, despeja la incógnita y listo: Por ejemplo: Sea 3x – 8 = 7 Despeja “x” 3x = 7 + 8 Simplifica 3x = 15 Obtienes “x” x = 15/3 x = 5 16 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Instrucciones: interpreta en su forma algebraica el siguiente texto verbal y obtén los valores correspondientes a la variable dependiente si x = 3, 4, 5 y 6. a) “Un número al cuadrado menos ocho unidades es el triple de otro número más cinco unidades”. 17 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Botellas plásticas PET Sabías que… Del PET (tereftalato de polietileno) se crean botellas transparentes y brillantes de color cristal o verde, que han sido consideradas a nivel internacional como envases de excelencia por sus características: su producción es de bajo consumo de energía, no contiene halógenos y son completamente reciclables. En México este material se comenzó a utilizar a mediados de la década de los ochenta. Dichos envases plásticos tardan en degradarse de 500 a 1,000 años. • Si en su mayoría los habitantes del país optan, por cuestiones prácticas, el uso de botellas plásticas, ¿qué cantidad de botellas plásticas crees que se desechan diariamente en todo México? • ¿A dónde van a parar tantas botellas plásticas? 18 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Las preguntas de la sección “Explora” son de suma importancia para el bien de todos los seres vivos que habitan la Tierra; para conocer un estimado del grado de gravedad de la situación, el objeto en cuestión está en referencia o relación a otros factores, por ejemplo, el tiempo de degradación, la cantidad fabricada o consumida por día, el grado perjudicial, etc. Se puede decir que una relación es un proceso de correspondencia que existe entre los elementos de dos conjuntos de objetos o fenómenos. Por ejemplo, la relación entre la cantidad de botellas desechadas y el tiempo que tardan en degradarse, además existen muchos otros ejemplos de una relación como los siguientes diagramas de flechas: 1.1 Características de la relación y de la función 1 Funciones Ejemplo 2 Ejemplo 1 19 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes En el ejemplo anterior la relación o correspondencia se da entre los elementos del conjunto de los estados con los elementos del conjunto de los municipios, los elementos de ambos conjuntos establecen una relación entre sí, dicha relación está señalada mediante una flecha, para visualizar inmediatamente su corresponden. Adicionalmente, podrás observar que algunos elementos tienen correspondencia con más de uno de los elementos del otro conjunto. En tu vida cotidiana y en tu entono puedes encontrar múltiples objetos o fenómenos que están en relación unos con otros. Dentro de estas múltiples relaciones también se podría considerar la relación de un padre con su hijo, de una madre con su hijo, etc. ¿qué diferencia hay entre este tipo de relación y las del ejemplo anterior? Ciertamente la relación que existe entre un padre y su hijo es una relación única, ¿por qué? porque cada persona tiene un solo padre biológico y una sola madre biológica, este tipo de relación se le conoce como una función. Una función es una relación entre los elementos de dos conjuntos, dentro de los cuales existe una correspondencia única, es decir, a cada elemento de un primer conjunto, le corresponde uno y sólo uno de los elementos del segundo conjunto. 20 Resuelve el siguiente ejemplo y traza la correspondencia correcta que existe entre los elementos del primer conjunto con los del segundo e identifica cuál de los dos es función: Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Por ejemplo: ¿De qué otra manera se podrá representar a las relaciones y funciones? 21 Ya conoces una forma de representar una relación o función, ésta trata de la agrupación mediante diagramas sagitales, y seguramente recordaste otras, entre ellas se podrían mencionar las que se representan a través de un lenguaje verbal, de parejas ordenadas, tablas, gráficas, ecuaciones, etc. •¿Qué diferencia hay entre cada una de las múltiples representaciones de una función o relación? •¿Cómo identificas una función en un lenguaje verbal? •¿ Cómo identificas una función en una ecuación o gráfica? •¿Cuál de todas las formas anteriores es más práctica para identificar visualmente una función? •¿Toda relación es función? •¿Toda función es una relación? Semana 1 / Sesión 1 / Lunes 1.1.1. Formas de representar una función Para responder a todas las preguntas necesitas conocer cada una de las diferentes formas en que se puede representar a una función o relación y saber cómo identificarlas. 22 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Forma verbal La forma verbal consiste en enunciar a través de una oración una relación o función con características específicas. Por ejemplo: Una estilista necesita obtener la proporción entre el alto y ancho del cuello de una camiseta para caballero, hecha con PET reciclado, al final obtuvo la siguiente conclusión: “El cuadrado del ancho menos 9 centímetros es el triple de lo alto”. Ahora, ¿cómo lograrías identificar si el enunciado anterior es una función? Para determinar lo anterior necesitas interpretar numéricamente su forma verbal, es decir, conocer su forma algebraica o ecuación. Forma algebraica En algunos casos la forma verbal se puede representar mediante una forma algebraica o ecuación, esta forma algebraica o ecuación involucra variables desconocidas relacionadas entre sí mediante algunas operaciones. Del ejemplo en desarrollo, cuya forma verbal es: “El cuadrado del ancho menos 9 centímetros es el triple de lo alto”. Su correspondiente forma algebraica es del tipo: (x – 9)2 = 3y, en donde “x” representa el ancho y “y” representa la altura. 23 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Si consideras a la “x” como la variable independiente y en su defecto a la variable “y” como la variable dependiente, existe una manera distinta de representar mediante una ecuación una función considerando la relación de dependencia e independencia de una para con la otra, uno de los requisitos es que la variable dependiente esté despejada, si despejas de la ecuación anterior la variable dependiente te queda lo siguiente: y = (x – 9)2 / 3. Ahora, la ecuación bajo la forma siguiente: f(x) = (x – 9)2 / 3 es una nueva manera de representar una función, en donde f(x) no es una multiplicación de “f” por “x” sino que f(x) representa a la variable dependiente, es decir f(x) = y. Además puedes observar que la variable que se encuentra entre paréntesis es identificada como la variable independiente de la función. Las letras f, g, h son unas de las letras más comunes que se usan para representar una relación funcional o no. Ahora, ¿cómo lograrías identificar si la ecuación anterior es una función? Para determinar lo anterior necesitas conocer la correspondencia entre los valores de “x” y “y”, para esto necesitas elaborar una tabla de valores, por lo tanto, conocer su forma tabular. 24 La forma tabular se usa para representar mediante una tabla la correspondencia entre los valores de dos conjuntos y mediante la cual se puede identificar si la correspondencia de relación es o no una función. Ahora bien, para realizar una tabla de valores correspondiente a la ecuación (x – 9)2 = 3y es necesario que asignes valores (dentro de los números reales) a la variable independiente “x”, y obtengas mediante los mismos valores su correspondiente valor de la variable dependiente “y”. Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Formatabular En la ecuación: (x – 9)2 / 3 = f(x) Si x = 6 Obtén el valor de “y” 1) Sustituye el valor de “x” en la ecuación: f(6) = (6– 9)2 / 3 2) Simplifica: f(6) = (–3)2 / 3 3) Resuelve la operación: f(6) = 9 / 3 4) Obtienes el valor de “y”: f(6) = 3 De la misma manera obtienes el resto de los valores correspondientes de “y” para los valores de “x” en, 7, 8, 9, 10, 11, 12. 25 Ya que realizaste las operaciones correspondientes, obtuviste los valores de la variable dependiente a partir de los valores asignados a la variable independiente, resultándote así los siguientes datos: Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Ecuación: f(x) = (x – 9)2 / 3 “x” f(x) = y 6 3 7 1.3 8 0.3 9 0 10 0.3 11 1.3 12 3 A través de esta tabla de valores es posible que logres observar la correspondencia entre los elementos del conjunto de valores de las “x” y los elementos del conjunto de las “y”, de ésta manera, identificas que a cada elemento del primer conjunto le corresponde uno y sólo un elemento del segundo conjunto, de tal manera que puedes concluir que se trata de una función. ¿Qué ocurre con los valores que obtuviste de ambos conjuntos? Recuerda que integran una pareja ordenada. ¿Cómo quedaría representado el conjunto de parejas ordenadas de los valores que obtuviste en esta tabla? 26 Las parejas ordenadas que se obtienen a partir de la tabla anterior son las siguientes: Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Parejas Ordenadas Ecuación: f(x) =(x – 9)2 / 3 “x” f(x) = y Pareja Ordenada 6 3 ( 6, 3) 7 1.3 ( 7, 1.3) 8 0.3 (8, 0.3) 9 0 ( 9, 0) 10 0.3 (10, 0.3) 11 1.3 ( 11, 1.3) 12 3 ( 12, 3) Parejas ordenadas = {(6, 3), (7, 1.3), (8, 0.3), (9, 0), (10, 0.3), (11, 1.3), (12, 3)} El conjunto de parejas ordenadas se forma mediante la correspondencia entre un elemento de un conjunto con otro del segundo conjunto, para identificar si la relación de correspondencia es función, sólo tienes que analizar que los elementos que ocupan el lugar de las abscisas no se repitan. Recuerda que una pareja ordenada está formada como sigue: (abscisa, ordenada). El conjunto de las parejas ordenadas de arriba es una función ya que ningún elemento que ocupa el lugar de las abscisas se repite. ¿Qué ocurre con las parejas ordenadas que obtuviste de ambos conjuntos? 27 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Como sabes, toda pareja ordenada la puedes representar en un plano cartesiano y si se trata de un conjunto de parejas ordenadas entonces éstas pueden estar representando alguna figura con características específicas. Para identificar una pareja ordenada en el plano, sólo tienes que ubicar el valor que ocupa la posición de las abscisas sobre el eje de las “x”, y sobre el mismo desplazarte el valor correspondiente de la ordenada en forma vertical. Forma gráfica 28 Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Si observas bien la gráfica, lograrás identificar que el conjunto de parejas ordenadas forman una parábola abierta hacia arriba, esta gráfica es otra forma distinta como puede ser representada una función, ahora, ¿cómo identificar gráficamente una función? Una prueba muy sencilla y básica para determinar si una gráfica es una función o no, es la prueba de la recta vertical. ¿En qué consiste? En trazar una recta vertical sobre la gráfica y si ésta corta solo una vez a la gráfica entonces se trata de una función. En la gráfica anterior traza una línea recta vertical sobre la misma e identificarás que como solo corta una vez a la gráfica se trata de una función. Según sea el caso una función se puede representar mediante las distintas formas mencionadas anteriormente y a través de la práctica lograrás identificar con mayor facilidad una función representada en cualquier forma. 29 Supón que en el país de México la demanda diaria por persona es de 1.5 botellas plásticas, si en el año en curso se estima una población promedio de 109, 000, 000, ¿cuántas botellas plásticas se desechan diariamente en el país? Representa la relación anterior en sus distintas formas y determina si se trata de una función. Semana 1 / Sesión 1 / Lunes La relación anterior está proporcionada en forma verbal. La forma algebraica que le corresponde queda determina bajo las siguientes condiciones: Considera la variable “y” como el número de botellas que se desechan diariamente y la variable “x” el número de habitantes, entonces, la ecuación queda como sigue: y = 1.5 x, o f(x) = 1.5 x. Ahora, con la ecuación anterior puedes calcular la cantidad de botellas por número de habitantes, los datos que obtengas los puedes ir acomodando en la tabla de valores. Solución: 30 http://www.google.com/search?q=historia+eruptiva+de+los+volcanes&hl=es&safe=active&rls=com.microsoft:es-mx:IE-SearchBox&rlz=1I7RNWN_es&sa=X&tbo=p&tbs=tl:1,tl_num:100&ei=uU5NS5TTI4vYsgO0tNjXAw&oi=timeline_navigation_bar&ct=timeline-navbar&cd=3&ved=0CDQQywEo La pregunta hecha en las instrucciones se responde con la tabla de valores, para la cantidad de 109,000,000 habitantes en México, diariamente se desechan aproximadamente 163,500,500 botellas plásticas. Semana 1 / Sesión 1 / Lunes El conjunto de parejas ordenadas obtenida es el siguiente: {(1, 1.5), (2, 3), (3, 4.5), (4, 6), (5, 7.5), (6, 9), (7, 10.5)…(109,000,000, 163, 500,000)} Ahora en el plano cartesiano localiza y marca con un punto cada una de las parejas ordenadas anteriores, si los puntos tienen alguna característica en particular indica de qué figura geométrica se trata, además aplica la prueba de la vertical para determinar si se trata de una relación funcional o no. f(x) = 1.5 x Habitantes Botellas 1 1.5 2 3 3 4.5 4 6 5 7.5 6 9 7 10.5 … … 109,000,000 163,500,000 Sabías que… México ocupa el segundo lugar en el mundo de desechos de PET. Con una demanda anual de 790,000 Toneladas.1 1. Fuente: www.ecoce.org.mx 31 http://www.google.com/search?q=historia+eruptiva+de+los+volcanes&hl=es&safe=active&rls=com.microsoft:es-mx:IE-SearchBox&rlz=1I7RNWN_es&sa=X&tbo=p&tbs=tl:1,tl_num:100&ei=uU5NS5TTI4vYsgO0tNjXAw&oi=timeline_navigation_bar&ct=timeline-navbar&cd=3&ved=0CDQQywEo http://www.google.com/search?q=historia+eruptiva+de+los+volcanes&hl=es&safe=active&rls=com.microsoft:es-mx:IE-SearchBox&rlz=1I7RNWN_es&sa=X&tbo=p&tbs=tl:1,tl_num:100&ei=uU5NS5TTI4vYsgO0tNjXAw&oi=timeline_navigation_bar&ct=timeline-navbar&cd=3&ved=0CDQQywEo http://www.ecoce.org.mx/ Si observas bien la sucesión de puntos, éstos forman una línea recta oblicua y al aplicar la prueba de la vertical descubres que se trata de una relación funcional ya que al aplicar la prueba de la vertical, la recta sólo corta un punto de la gráfica. El estudio de este ejemplo ha sido sólo considerando al país, pero, si se considera todo el mundo, ¿cuántas botellas plásticas se desecharán diariamente? Este ejemplo muestra muy bien la situación en cifras de la contaminación de botellas plásticas, es importante que consideres el tiempo que éstas tardan en degradarse (de 500 a 1000 años) para tomar más conciencia del consumo que haces de estas, considerando los riesgos que conllevan y que perjudican al planeta y a tu salud. ¡El mundo es hermoso, descúbrelo, protégelo y disfrútalo! Tú puedes ayudar a reciclar. Semana 1 / Sesión 1 / Lunes (1, 1.5) (2, 3) (3, 4.5) (4, 6) (5, 7.5) (6, 9) (7, 10.5) (8, 12) (9, 13.5) (109,000,000, 163,500,00) y x 6 5 4 3 8 9 2 109, 000, 000 1 ... 7 0 5 9 12 13 14 . . . 1163,500,000 4 8 11 3 7 10 2 6 1 32 http://www.google.com/search?q=historia+eruptiva+de+los+volcanes&hl=es&safe=active&rls=com.microsoft:es-mx:IE-SearchBox&rlz=1I7RNWN_es&sa=X&tbo=p&tbs=tl:1,tl_num:100&ei=uU5NS5TTI4vYsgO0tNjXAw&oi=timeline_navigation_bar&ct=timeline-navbar&cd=3&ved=0CDQQywEoEn cada una de las siguientes representaciones determina si la relación es o no funcional. a) El siguiente conjunto de datos muestra la relación entre la cantidad total de miembros de una familia y el número de mascotas que tienen en casa. A={(3, 0), (5, 6), (2, 4), (7, 8), (2, 1), (7, 3), (4, 3), (8, 7)} b) La siguiente tabla muestra la temperatura c) El contorno de una naranja gigante cuyas registrada en la semana. Medidas se muestran en la gráfica. Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Actividad 1 Instrucciones: realiza lo siguiente. Día Temperatura Lunes 26º Martes 18º Miércoles 29º Jueves 30º Viernes 29º Sábado 28º Domingo 20º 33 http://es.wikipedia.org/wiki/Geometr%C3%ADa_anal%C3%ADtica d) Semana 1 / Sesión 1 / Lunes e) El triple del número de pupitres aumentado en 10 unidades es el cuadrado del número de alumnos disminuido en 4 unidades. f) Si en Michoacán se desechan 150 toneladas de botellas plásticas PET diariamente, representa gráficamente el desecho de botellas plásticas en el Estado. Considera el peso de cada botella plástica como 33.33 g y el número de habitantes en el Estado de 3,964,009. 34 http://es.wikipedia.org/wiki/Geometr%C3%ADa_anal%C3%ADtica Semana 1 / Sesión 1 / Lunes Actividad 2 Instrucciones: realiza lo siguiente. En cada una de las siguientes representaciones determina si la relación es o no funcional. a)El siguiente conjunto de datos muestra la relación de los votos a favor o en contra entre dos candidatas para reina de la primavera en la preparatoria, los resultados obtenidos en los grupos fueron los siguientes: (Verónica, Cecilia) = {(-2, 6), (0, 4), (2, 2), (4, 0), (6, -2), (8, -4), (10, -6), (12, -8)} b)La siguiente tabla muestra el sueldo c) El contorno de una lámpara se muestra en de un maestro por horas laboradas la gráfica siguiente. Horas laboradas Sueldo Maestro 1 $40 2 $80 3 $120 4 $160 5 $200 6 $240 7 $280 35 d) Semana 1 / Sesión 1 / Lunes e) La ecuación 3x – 9y = 15 muestra la relación que existe entre la edad de Pedro (x) y la edad de Juan (y). f) En tu casa, investiga el número de botellas plásticas que cada miembro de tu familia desecha diariamente y representa la relación entre cada miembro de tu familia con la cantidad de botellas desechadas mediante cualquiera de todas las formas anteriores. 36 http://es.wikipedia.org/wiki/Geometr%C3%ADa_anal%C3%ADtica 1.1.2. Dominio y rango de una función 1.2. Operaciones con funciones Semana 1 / Sesión 2 / Martes 37 Al finalizar la sesión 2, serás capaz de: • Identificar el conjunto de valores que componen al dominio y rango de una relación o función a través de la regla de correspondencia. Semana 1 / Sesión 2 / Martes 38 Semana 1 / Sesión 2 / Martes Factorización Recuerda: Una expresión algebraica puede ser expresada en forma factorizada para fines prácticos dentro de los cuales se puede mencionar la obtención de raíces en una ecuación o desigualdad. Existen diferentes tipos de factorización como los siguientes: FACTOR COMÚN 1) Obtén el máximo común múltiplo de los coeficientes y agrega la literal que se repite en todos los términos con el menor exponente. 2) El coeficiente del término común divide cada uno de los coeficientes de los términos de la expresión algebraica y se restan los exponentes de las literales semejantes con las del término común. Ejemplo: Factoriza por factor común la expresión: 12x4y3 – 8x3y2 + 4x2y = Máximo común múltiplo de: 12 8 4 2 6 4 2 2 3 2 1 M.C.M. = 2 x 2 = 4 Literales que se repiten en todos los términos y de menor exponente son: x2y Entonces, el término común de la expresión 12x4y3 – 8x3y2 + 4x2y es: 4x2y cuya factorización resulta: 12x4y3 – 8x3y2 + 4x2y = 4x2y (3x2y2 – 2xy + 1) 39 Semana 1 / Sesión 2 / Martes TRINOMIO CUADRADO PERFECTO x2 + 2xy + y2 = (x + y)2 1) Obtén la raíz cuadrada del primer término. 2) El signo es positivo cuando todos son positivos, Negativo, cuando el término central es negativo. 3) Obtén la raíz cuadrada del tercer término. 4) Verifica que el doble de la multiplicación de las raíces obtenidas sea el término central. Ejemplo: Factoriza 49 x4y4 + 42 x2y2 + 9 Raíces: 7x2y2 3 Verifica: 2 (7x2y2) (3) = 42 x2y2 Por lo tanto la factorización de la expresión es 49 x4y4 + 42 x2y2 + 9 = (7x2y2 + 3)2 Son tres términos. El primer y tercer término tienen raíz cuadrada exacta. 40 Semana 1 / Sesión 2 / Martes DIFERENCIA DE CUADRADOS x2 – y2 = (x + y) (x – y) 1) Obtén la raíz cuadrada del primer y segundo término. 2) Entre paréntesis expresas la suma de las raíces, multiplicada por la resta de las mismas raíces. Ejemplo: Factoriza 225 x6 – 121y2 Raíz: 15x3 11y = (15x3 + 11y) (15x3 – 11y) Se identifica ya que sólo son dos términos y ambos tienen raíz cuadrada exacta. TRINOMIO DE SEGUNDO GRADO CON TÉRMINO COMÚN x2 + ax + b 1) Obtén la raíz cuadrada del primer término. 2) Encuentra dos números cuya suma o resta coincida con el coeficiente del término central y cuya multiplicación corresponda al tercer término. Ejemplo: Factoriza m2 + 17m + 30 15 + 2 = 17 y 15 x 2 = 30, entonces, 15 y 2 son los números Por lo tanto, la factorización de m2 + 17m + 30 es (m +15) (m + 2) Se identifica ya que el primer o tercer término no tiene raíz cuadrada exacta. 41 Semana 1 / Sesión 2 / Martes TRINOMIO DE SEGUNDO GRADO DE LA FORMA acx2 + (bc + ad)xy + bdy2 1) Encuentra dos números cuya multiplicación coincida con el primer término de la expresión. 2) Encuentra dos números cuya multiplicación coincida con el segundo término de la expresión. 3) Verifica si los números que encontraste satisfacen la expresión, multiplica medios y súmalo a la multiplicación de los extremos. 3º (ax + by) (cx + dy) + bc xy El producto de los medios sumado + ad xy__ con el producto de los extremos (bc + ad)xy Ejemplo: Factoriza 15w2 + 21w + 6 (5w + 2) (3w + 3) + 6w El producto de los medios sumado _ + 15w__ con el producto de los extremos + 21w Por lo tanto, la factorización de la expresión 15w2 + 21w + 6 es (5w + 2) (3w + 3) 42 Semana 1 / Sesión 2 / Martes Ecuación Lineal Recuerda: Una ecuación lineal es un planteamiento de igualdad en donde las variables involucradas tienen grado uno. Para determinar el valor de una variable en una ecuación, conociendo la otra, sustituyes dicho valor en la ecuación y despejas la incógnita. Por ejemplo: Sea 3x + y = 7 con x = 2, Despeja “y” y = 7 – 3x Sustituye x = 2 y = 7 – 3(2) Simplificas y = 7 – 6 y = 1 Con una incógnita Con dos incógnitas Para obtener el valor de la variable en una ecuación, despejas la incógnita y listo: Por ejemplo: Sea 3x – 8 = 7 Despeja “x” 3x = 7 + 8 Simplificas 3x = 15 Obtienes “x” x = 15/3 x = 5 43 Semana 1 / Sesión 2 / Martes Desigualdades Recuerda: Los elementos del conjunto de los números reales pueden ordenarse mediante una relación denotada por los símbolos “<” (menor que) y “>” (mayor que). Encuentra el intervalo que satisface la siguiente desigualdad: | 2(3x + 2) – 8 | >8 Realiza el producto |6x + 4 – 8| > 8 Simplificas |6x – 4 | > 8 Aplicas propiedad viii –8 < 6x – 4 > 8 Sumas 4 a cada miembro –4 < 6x > 12 Divides entre 6 cada miembro –4/ 6 > x > 2 Simplificas –2/ 3 > x > 2 Tomando a, b y x e R, i.a < b si y sólo si b – a es positivo ii.a > b si y sólo si a – b es positivoiii.a ≤ b si y sólo si a < b o a = b iv.a ≥ b si y sólo si a > b o a = b v.|a| = a si a ≥ 0 y vi. –a si a > 0 vii.|x| < a si y sólo si –a < x < a a > 0 viii.|x| > a si y sólo si x > a o x < –a a > 0 Ejemplo: 44 Instrucciones: realiza lo que se te pide en cada ejercicio. 1. Identifica el polinomio y factoriza según corresponda a) 2x2 – x – 15 b) 9a2 + 12ab + 4b2 c) 8x5y2z – 24x3y2 + 16x4y d) 25w4y2 – 49x6 2. Obtén las raíces de la siguiente ecuación: x2 + x - 12 = 0 Semana 1 / Sesión 2 / Martes 45 El maíz era un alimento básico de las culturas indígenas americanas muchos siglos antes de que los europeos llegaran a América. En las civilizaciones maya y azteca jugó un papel fundamental en las creencias religiosas, en sus festividades y en su nutrición.”2. Semana 1 / Sesión 2 / Martes Maíz maíz transgénico 2. Fuente: www.inforural.com.mx • ¿Por qué crees que el gobierno haya decidido importar maíz? • ¿Qué proporción de maíz correspondería a cada habitante del país actualmente? • ¿Qué relación existe entre la cantidad de maíz producido y el número de habitantes respecto al precio de la tortilla? Además de los 24 millones de toneladas de maíz que anualmente produce México, actualmente el gobierno mexicano importa cerca de 11 millones de toneladas de maíz de E.U. mezclado con variedades transgénicas. “Los primeros cultivos de maíz aparecieron en México hace por lo menos 8 mil 700 años. Sabías que… 46 http://www.inforural.com.mx/ Semana 1 / Sesión 2 / Martes 1.1.2. Dominio y rango de una función Efectivamente los factores de la producción de maíz y la cantidad de habitantes en el país afectan a la economía y por defecto al precio de la tortilla. El gobierno incluso ha tomado la decisión de importar maíz, parece irónico que siendo el maíz desde hace miles de años un cultivo muy importante para México llegue al punto de importarlo y además transgénico. Si anualmente en el país se producen aproximadamente 24 millones de toneladas de maíz y la cantidad promedio de habitantes es de 109 millones, ¿cuánto maíz le correspondería a cada habitante al año? ¿cuánto al día? La porción al año por habitante sería de 220 Kg de maíz y por día vendría siendo 602 g. por habitante. Como te habrás dado cuenta, entre la producción de maíz y el número de habitantes en el país existe una relación de correspondencia, en este caso a cada habitante le corresponden 602 g de maíz, la relación además se estableció entre dos conjuntos, uno, A = {la cantidad de granos de maíz producidos anualmente en México} y el otro, B = {el número de habitantes en México}, dichos conjuntos pueden ser representados mediante números, A={0, 1, 2, 3, … 24} (toneladas en millones) y B = {1, 2, 3, … 109} (en millones). Los elementos que componen al primer conjunto se le conoce como el dominio de la relación o función y a los elementos que componen el segundo conjunto es conocido como el contradominio, rango o recorrido de la relación o función. 47 Semana 1 / Sesión 2 / Martes En donde el dominio corresponde a los datos del maíz y el rango al de los habitantes. De lo que concluyes que el conjunto de valores del dominio es: D = {0.6, 1.2, 1.8, 2.4, 3…. 65, 618, 000} y el del rango es: R = {1, 2, 3, 4, 5, … 109. 000. 000}. Además, recuerda que los valores proporcionados en las tablas se pueden representar mediante parejas ordenadas, de tal manera que la información anterior queda de la forma: {(0.6, 1), (1.2, 2), (1.8, 3), (2.4, 3), (3, 5), … (65,618,000, 109, 000,000)}. Maíz Habitantes 0.6 Kg 1 1.2 Kg 2 1.8 Kg 3 2.4 Kg 4 3 Kg 5 … … 65.62 Ton 109 millones Como ya lo sabes, la correspondencia entre ambos conjuntos se puede representar mediante una tabla, el ejercicio anterior quedaría de la siguiente forma: Del conjunto de parejas ordenadas proporcionadas, el dominio lo componen los primeros elementos de cada pareja y el rango lo componen los segundos elementos de las parejas. Por lo tanto, agrupas los primeros elementos que forman las parejas ordenadas para obtener el dominio: D= {0.6, 1.2, 1.8, 2.4, 3…. 65, 618, 000} y agrupas el segundo elemento de cada pareja ordenada para obtener el rango: R = {1, 2, 3, 4, 5, … 109. 000. 000}. 48 Ahora bien, cada pareja ordenada la puedes ubicar en el plano cartesiano mediante la representación de un punto, si ubicas cada pareja ordenada del conjunto anterior obtienes la siguiente gráfica la cual representa una línea recta cuyo inicio es el punto (0.6, 1) y su final es el punto cuyas coordenadas son (65, 618, 000, 109, 000, 000). Para determinar el dominio y rango en una gráfica necesitas ubicar los valores que toma en “x”, y cuales en “y”; en este caso ubicaste fácilmente el punto de inicio y el final de la gráfica, además como ésta representa una recta entonces hay una continuidad en los valores que toma en “x” y en “y”, por lo que puedes lograr concluir que el dominio está dado por el intervalo D = {x e R / 0.6 ≤ x ≤ 65,618,000} y el rango por el intervalo: R = {y e R / 1 ≤ y ≤ 109, 000, 000}. Fuera de esos valores ya no hay gráfica. Semana 1 / Sesión 2 / Martes 49 Semana 1 / Sesión 2 / Martes ¿Cómo calcular el dominio y rango de una relación funcional o no, dada su ecuación? Ejemplo 1: Obtén el dominio y rango de: 6x2 – 7x – 20 = y Podrás observar que, como la ecuación es un polinomio, nada restringe a la variable “x” y por lo tanto puede tomar cualquier valor de los números reales. De tal manera que el dominio (cuyo conjunto está compuesto por los valores que, la relación funcional o no, toma en el eje de las “x”) está compuesto por todos los números reales y por defecto los valores de la variable dependiente serán también números que se encuentran dentro del conjunto de los reales, de lo cual concluyes que el rango está formado también por el conjunto de los números reales. Por lo tanto D = { x e R} y R = {y e R}. Ejemplo 2: Obtén el dominio y rango de: La ecuación está dada por una fracción, como sabes, una fracción no está definida si su denominador es cero, por lo que el denominador está restringido y por lo tanto la variable “x”, ¿bajo que valores en “x” quedaría indefinida la función? 2076 12 )( 2 xx xf 50 Para obtener los valores de “x”, es necesario que iguales a cero el denominador y obtengas las raíces del mismo: Para obtener las raíces factorizas 6x2 – 7x – 20 = 0 (2x – 5)(3x + 4) = 0 Despejas “x”: 2x – 5 = 0 3x + 4 = 0 Obtienes las raíces: 2x = 5 3x = – 4 x = 5 / 2 x = – 4 / 3 Entonces, las raíces que obtuviste son los valores que “x” no puede tomar ya que con esos valores la función no está definida. Al conocer estos valores puedes determinar el dominio de la función, te queda como sigue: D = { x e R/ x ≠ 5/2 x ≠ – 4/3}. Con respecto al rango, el valor que nunca puede tomar “y” es el cero. Por lo tanto el rango corresponde a R = {y e R / y ≠ 0}. Semana 1 / Sesión 2 / Martes 51 Ejemplo 3: Obtener el dominio y rango de: La ecuación está dada por una raíz, la cual como has de recordar el radicando debe ser mayor igual a cero para obtener un número real, por lo que 4x – 6 ≥ 0, ahora determina los valores que puede tomar “x” , para eso despeja “x” en la desigualdad anterior: 4x – 6 ≥ 0 4x ≥ 6 x ≥ 6/4 x ≥ 3/2 Entonces el dominio de la relación, funcional o no, corresponde al conjunto de números D = { x e R / x ≥ 3/2}, ahora, con respecto al rango, el conjunto de números está dado por R = { y e R / y ≥ 0 }. Semana 1 / Sesión 2 / Martes 64)( xxf 52 Si se tienen variasfunciones, entre estas se pueden realizar algunas operaciones como suma, resta, multiplicación, división y composición de lo que resulta otra función. Sean f(x)= 6x2 – 8x – 8 y g(x) = 2x – 4 dos funciones, Semana 1 / Sesión 2 / Martes 1.2. Operaciones con funciones SUMA DIFERENCIA PRODUCTO COCIENTE COMPOSICIÓN (f+g)x = f(x)+g(x) (f-g)x = f(x)–g(x) (f•g)x = f(x)•g(x) g(x)≠0 (f○g)x = f(g(x)) Dominio de la suma de funciones: Df ∩ Dg Dominio de la resta de funciones: Df ∩ Dg Dominio del producto de funciones: Df ∩ Dg Dominio del cociente de funciones: Df ∩ Dg Dominio de la composición de funciones: (f+g)x =(6x2–8x–8) + (2x – 4) (f+g)x=6x2–6x–12 (f-g)x =(6x2–8x–8) – (2x – 4) (f-g)x =6x2–10x–4 (f•g)x =(6x2–8x–8) • (2x – 4) (f•g)x=12x3-40x2 +16x+32 )( )( xg xf x g f 42 886 2 x xx x g f 42 )42)(23( x xx x g f 23 xx g f 8)42(8 )42(6)( 2 x xxgf 83216 )16164(6)( 2 x xxxgf 12011212)( 2 xxxgf 53 La gráfica de las funciones f(x)= 6x2 – 8x – 8 y g(x) = 2x – 4 son las siguientes: Una parábola y una recta. El dominio y rango de f(x) son: Dominio = {R} Rango = {x e R / -10.7 ≤ x } El dominio y rango de g(x) son: Dominio = {R} Rango = {R} Ahora, observa el cambio y comportamiento de las gráficas que resultan de las operaciones hechas con las funciones anteriores. Semana 1 / Sesión 2 / Martes 54 Semana 1 / Sesión 2 / Martes SUMA DIFERENCIA PRODUCTO COCIENTE COMPOSICIÓN (f+g)x=6x2–6x–12 (f-g)x =6x2–10x–4 (f•g)x=12x3-40x2 +16x+32 23 xx g f 12011212)( 2 xxxgf 55 Los factores principales que afectan a la pobreza alimentaria del hombre son los precios elevados de los alimentos, menores ingresos y el desempleo, fruto de la crisis económica. “El hambre es el signo más cruel y tangible de la pobreza”, en el recuadro gris se observan muy bien los porcentajes de hambre que hay en todo el mundo según la FAO. Semana 1 / Sesión 2 / Martes Hambre 56 Semana 1 / Sesión 2 / Martes La tabla de valores siguiente muestra la relación de pobreza de habitantes por estado en México en 2005, además con un agregado en porcentajes estatal y nacional. Con esos datos representa gráficamente la relación de habitantes en pobreza por estado y determina el dominio y rango de la relación. ENIGH ENIGH ENIGH CONAPO % Nacional pobreza alimentaria % Estatal pobreza alimentaria Personas en pobreza 2005 Población promedio 2005 Aguascalientes 0.8 14.9 159,017 1,069,423 Baja California 0.2 1.3 37,017 2,822,478 Baja California Sur 0.1 4.8 24,285 509,524 Campeche 0.8 19.8 150,656 758,987 Coahuila 1.1 8.6 215,403 2,515,416 Colima 0.3 8.9 50,556 569,727 Chiapas 10.8 46.8 2,017,517 4,312,067 Chihuahua 1.5 8.5 278,033 3,256,512 Distrito Federal 2.5 5.4 473,627 8,815,319 Durango 2 24.2 368,179 1,524,078 Guanajuato 4.9 18.7 924,182 4,940,605 Guerrero 7 41.5 1,308,907 3,154,988 Hidalgo 3.2 25.4 602,263 2,369,307 Jalisco 3.9 10.8 735,437 6,782,676 México 10.7 14.3 1,999,076 14,016,823 Michoacán 4.9 23.0 923,473 4,016,934 Morelos 0.9 10.6 172,410 1,620,871 Nayarit 0.9 17.0 163,098 958,587 Nuevo Léon 0.8 3.6 152,804 4,221,981 Oaxaca 7.1 37.6 1,337,597 3,553,231 Puebla 7.7 26.5 1,436,555 5,420,091 Querétaro 1.1 12.5 200,097 1,598,089 Quintana Roo 0.7 11.0 124,586 1,130,652 San Luis Potosí 3.3 25.5 620,093 2,435,543 Sinaloa 1.9 13.6 358,363 2,632,273 Sonora 1.2 9.5 229,170 2,413,074 Tabasco 3 28.2 566,720 2,006,277 Tamaulipas 1.7 10.3 311,433 3,035,926 Tlaxcala 1 17.8 191,452 1,073,525 Varacruz 10.6 27.6 1,990,503 7,201,126 Yucatán 1.8 18.0 328,387 1,826,750 Zacatecas 1.5 20.7 286,478 1,384,006 99.9 18,737,374 103,946,866 57 La relación queda representada gráficamente como sigue: Semana 1 / Sesión 2 / Martes Solución: 0 2,000,000 4,000,000 6,000,000 8,000,000 10,000,000 12,000,000 14,000,000 16,000,000 A gu as ca lie n te s B aj a C al if o rn ia B aj a C al if o rn ia S u r C am p ec h e C o ah u ila C o lim a C h ia p as C h ih u ah u a D is tr it o F e d e ra l D u ra n go G u an aj u at o G u e rr er o H id al go Ja lis co M é xi co M ic h o ac án M o re lo s N ay ar it N u ev o L éo n O ax ac a P u eb la Q u er é ta ro Q u in ta n a R o o Sa n L u is P o to sí Si n al o a So n o ra Ta b as co Ta m au lip as Tl ax ca la V ar ac ru z Yu ca tá n Za ca te ca s C an ti d ad Estados ENIGH Personas en pobreza 2005 CONAPO Población promedio 2005 El dominio de esta relación corresponde al conjunto de los estados que pertenecen a la República Mexicana = {Aguascalientes, Baja California, Baja California Sur, Campeche, Coahuila, Chiapas, Chihuahua, Distrito Federal, Durango, Guanajuato, Guerrero, Hidalgo, Jalisco, México, Michoacán, Morelos, Nayarit, Nuevo León, Oaxaca, Puebla, Querétaro, Quintana Roo, San Luis Potosí, Sinaloa, Sonora, Tabasco, Tamaulipas, Tlaxcala, Veracruz, Yucatán, Zacatecas}. 58 Una manera simplificada de escribir el dominio de la relación anterior es la siguiente D = {Estados de la república Mexicana}. El rango corresponde al conjunto de habitantes con pobreza alimentaria según el estado R = {159017, 37017, 24285, 150656, 215403, 50556, 2017517, 278033, 473627, 368179, 924182, 1308907, 602263, 735437, 1999076, 923473, 172410, 163098, 152804, 1337597, 1436555, 200097, 124586, 620093, 358363, 229170, 566720, 311433, 191452, 1990503, 328387, 286478}. En 2005 el 18% de la población mexicana vivían en condición de pobreza alimentaria, actualmente las cifras han aumentado juntamente con la población, ¿por qué no invertir en el campo si la tierra trabajada proporciona como fruto el alimento que el mexicano necesita? Como pudiste observar en este ejemplo, el dominio y el rango de la relación agruparon los elementos según alguna característica particular que poseían, y conforme a la correspondencia entre los elementos de ambos conjuntos representaron gráficamente los datos identificando más rápidamente el estado con mayor población de habitantes y aquel que posee mayor población de habitantes en condiciones de pobreza alimentaria. Semana 1 / Sesión 2 / Martes 59 Obtén el dominio y rango de las siguientes relaciones a través de la tabla de valores incluye las parejas ordenadas y su gráfica correspondiente, además determina si la relación es funcional o no. 1)3x3 – 4x + 7 = y 2) 3) Representa mediante diagrama de flechas la siguiente correspondencia y obtén el dominio y rango de la relación. 1){(verde, sandia), (rojo, fresa), (amarillo, plátano), (morada, uva), (anaranjado, mandarina), (verde, uva), (amarillo, guayaba), (amarillo, mango), (rojo, manzana)} Realiza las operaciones de suma, resta, multiplicación y composición entre las funciones f(x) = 6x – 1 y g(x) = 3x2 – 2x. Semana 1 / Sesión 2 / Martes Actividad 3 Instrucciones: revisa la información que se proporciona y realiza lo que se te pide. 30912 54 )( 2 xx x xfxxf 53)( 60 Semana 1 / Sesión 2 / Martes Actividad 4 Instrucciones: revisa la información que se te proporciona y realiza lo que se te pide. Obtén el dominio y rango de las siguientes relaciones a través de la tabla de valores incluye las parejas ordenadas y su gráfica correspondiente, además determina si la relación es funcional o no. 1)8x3 – 2x2 + 2 = y 2) 3) Representa mediante diagrama de flechas la siguiente correspondencia y obtén el dominio y rango de la relación. 1){(canicas, niños), (muñecas, niñas), (carritos, niños), (trompo, niños), (comiditas, niñas), (matatena,niñas), (memorama, niñas), (cuerda, niñas), (memorama, niños)} Realiza las operaciones de suma, resta, multiplicación y composición entre las funciones f(x) = 5x – 3 y g(x) = 6x2 + x. 164 7 )( 2 x xfxxf 24)( 61 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles 1.3. Clasificación de las funciones y sus propiedades 1.3.1. Funciones Algebraicas y Trascendentes 1.3.2. Funciones Continuas y Discontinuas 62 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Al finalizar la sesión 3, serás capaz de: • Identificar las funciones algebraicas y trascendentes mediante su expresión algebraica y gráfica. • Distinguir las funciones continuas de las discontinuas a través de su gráfica. 63 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Recuerda: • Una expresión algebraica es uno o un conjunto de términos (agrupación de números con letras) relacionados entre sí mediante signos de suma o resta. Éstas expresiones se clasifican según algunas características, por ejemplo: En cuanto a la cantidad de términos que posee la expresión • Monomio –5 x2 1 término • Binomio 3 + 8x 2 términos • Trinomio x + 7y – 3 3 términos • Polinomio cuando posee dos o más términos En cuanto al grado de la expresión (el exponente mayor de cualquiera de las variables) • Primer grado 3x + 8y • Segundo grado 4x2 – 2 y + 1 • Tercer grado y3 + 5x – 9 • Etc. 64 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Recuerda: •El lenguaje verbal se puede representar en forma algebraica según su expresión, por ejemplo: Lenguaje verbal Lenguaje algebraico Un número x Otro número y Más n unidades + n Es equivalente, es igual, es = N unidades elevadas a un número nx La suma de dos números El producto de dos números El cociente de dos números El cuadrado de un número El doble de la suma de dos números La raíz cuadrada de un número El cubo de la diferencia de dos números El triple de un número La diferencia del cubo de dos números ba ))((,, babaab ba b a b a ,, 2a ba 2 a 3ba a3 33 ba “Un número multiplicado por la suma del cuádruple de otro número aumentado en ocho unidades es el doble del otro número.” Su correspondiente forma algebraica es: x(4y + 8)= 2y Un número x multiplicado por () la suma + del cuádruple 4 de otro número y aumentado + en ocho unidades 8 es = el doble 2 del otro número y 65 Un funciones trigonométrica es una razón trigonométrica que depende de la magnitud de un ángulo. La gráfica de cada una de las funciones trigonométricas es la siguiente: Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Recuerda: y = sen x y = cos x y = tan x y = cot x y = sec x y = csc x 66 Instrucciones: realiza los siguientes ejercicios. 1. Convierte a texto verbal la ecuación 3x2 – 6x + 8 = 2y. 2. Clasifica las siguientes expresiones respecto al número de términos que poseen: a) 3x b) 5y2 + 3y -5 c) 16x2 + 8xy – 7y2 – 3 3. Clasifica las siguientes expresiones respecto a su grado: a) y3 + 10x +6 b) 5x2 – 8y + 7 c) 25x + 15 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles 67 Ser humano Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles “La causa de la causa es la causa de lo causado”, el ser humano, desde su concepción es considerado como una persona humana bajo el fundamento de que éste es causado por dos seres humanos, es decir, es fruto de la relación entre un hombre y una mujer, según el Director del Centro Mexicano de Ginecología y Obstetricia SC, Carlos Fernández del Castillo Sánchez; pero, muchos otros, bajo otras perspectivas disfrazan la realidad para no sentirse mal y lo bautizan con un nombre a su favor. Sabías que… 68 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Cuando te empezaste a formar en el vientre de tu mamá, en un principio eras una sola célula, la cual se formó al ser fecundado el óvulo por el espermatozoide y que recibe el nombre de cigoto. •¿Cómo es posible que ahora seas todo un caballero o toda una dama? •¿Qué ha ocurrido en ese lapso de tiempo? Tu cuerpo quedó formado a partir de la octava semana, estabas del tamaño de una nuez cuando todos tus atributos esenciales ya se distinguían. 69 En la sección “Explora” has visto las etapas de desarrollo de un bebé en el vientre de su mamá, cada etapa recibe un nombre según alguna particularidad del crecimiento del bebé, de la misma manera se clasifican las funciones, según ciertas características, dicha clasificación te ayudará a trabajarlas mejor a distinguirlas e identificarlas. En la vida cotidiana existen muchas situaciones en las cuales se pueden observar y describir funciones, por ejemplo: a) Los economistas utilizan mucho las funciones en su forma gráfica para visualizar el comportamiento de la misma en cuanto a la demanda y la oferta y apreciar el punto de equilibrio entre ambas variantes. b) En la meteorología usan las funciones en su forma gráfica porque les interesa saber el comportamiento de la temperatura respecto a las horas del día y así apreciar la temperatura máxima y la mínima durante el día. c) En química, para determinar las propiedades y características de una sustancia se sirven de las funciones en su forma gráfica al relacionar la variante de la temperatura, la presión, cantidad, etc. Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles 1.3. Clasificación de las funciones 70 1.3.1. Funciones algebraicas y trascendentes Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Al tomar el ejemplo de la sección “Explora” es admirable percibir el crecimiento del ser humano y maravillarse de su formación, en un principio es una sola célula, la célula tiene un tamaño aproximado de 10 mm, ¡súper pequeñísimo!, la célula se reproduce sucesivamente y conforme ésta se reproduce el tamaño del ser humano aumenta, aunque el útero materno es un límite, pero cuando la madre da a luz a su hijo, éste continúa creciendo hasta cierta etapa, si fuiste atento seguramente estarás de acuerdo en que el ser humano desde el comienzo de la formación de su cuerpo está en relación a múltiples fenómenos, situaciones, etc. El devenir, por ejemplo, es uno de los sucesos que afectan más al ser humano, este devenir se manifiesta en el tiempo y crecimiento de la persona, a continuación se muestra una tabla con datos aproximados del tamaño en relación con el tiempo (en edad) de una persona, desde el vientre de la madre hasta la adolescencia. 71 Relación Tiempo-tamaño en el vientre materno Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Tiempo (edad) Tamaño (cm) 1 73.5 2 84.9 3 93.7 4 100.8 5 107.1 6 112.8 7 118.3 8 123.7 9 128.9 10 133.8 11 138.8 12 145.6 13 14 15-18 151.2 157.1 164.2 Tiempo del feto Tamaño 4 semanas 2-4 mm 8 semanas 29-38 mm 12 semanas 9-10 cm 14 semanas 12 cm 16 semanas 14 cm 20 semanas 20 cm 22 semanas 22 cm 24 semanas 24 cm 26 semanas 30 cm 28 semanas 40 cm 30 semanas 42 cm 32 semanas 44 cm 34 semanas 46 cm 36 semanas 48-50 cm Relación Tiempo-tamaño Niña - adolescente Funciones Algebraicas 72 Los datos proporcionados en la tabla de relación tiempo-tamaño de un bebé en el seno materno no se puede representar mediante una ecuación algebraica ya que los valores de las variantes no tienen nada en común, en cambio, para la tabla de relación tiempo-tamaño de la niña-adolescente se puede obtener un estimado y puede ser representada mediante la siguiente ecuación: y = 6x + 75 en donde la variable “x” representa el tiempo en edad y la variable “y” representa el tamaño. Esta ecuación sólo es válida hasta la edad de 15 años. Si observas bien la tabla, la correspondencia que existe entre los elementos de cada conjunto es única por lo que se trata de una relación funcional. La particularidad de la ecuación de esta función es que se trata de una ecuación algebraica polinomial. Esta clase de funcionesalgebraicas las hay de diferentes tipos, se les considera a aquellas que se obtienen con las operaciones fundamentales de suma, resta, multiplicación y división, además de la potenciación y radicación. Otras funciones tales, como la polinomial, que también pertenecen al conjunto de las algebraicas son las racionales e irracionales, las cuales se distinguen según su ecuación. Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles 73 Tipos de funciones algebraicas: Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Funciones Algebraicas 1) Polinomiales 3) Irracionales 2) Racionales Están expresadas siempre bajo la forma de una polinomio. El Dominio y Rango son los R. cbxaxxf n )( cx bax xf )( bxxf n )( Están expresadas siempre bajo la forma de una fracción de polinomios. El dominio y rango se restringe por el denominador que tiene que ser diferente de cero. Están expresadas siempre bajo la forma que implica un radical. El dominio y rango se restringe por el radicando que tiene que ser mayor igual a cero. 74 Algunas aplicaciones de las funciones algebraicas: Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles 1) Polinomiales 3) Irracionales 2) Racionales •Dibujo, para elaborar un diseño en dimensiones proporcionadas. •Arquitectura, para una construcción proporcional. •Tecnología Industrial, en la fabricación de cajas de metal, etc. •Ingeniería petrolera, para calcular la caída de presión en un depósito de petróleo. •Tecnología médica, para calcular la concentración de un medicamento en la sangre. •Arquitectura, para la construcción de puentes. •Construcción, para determinar el número de obreros que se necesitan para edificar una construcción en cierto tiempo. •Ingeniería mecánica, para calcular la velocidad de un objeto a partir de su distancia recorrida en cierto tiempo. •Tecnología nuclear, para calcular la velocidad de protón. •Ingeniería civil, para calcular la velocidad máxima en una curva sin derrapar. •Tecnología de la iluminación, para determinar la intensidad de una fuente lumínica. •Química, para calcular la distancia de capas de iones en un cristal de cloruro de sodio. 75 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Ejemplo 1: Si retomas el ejemplo de la relación tiempo-tamaño en la forma de su ecuación f(x) = 6x + 75, la gráfica correspondiente es del tipo: Ecuación: f(x) = 6x + 75 Edad “x” Tamaño f(x) 1 81 2 87 3 93 4 99 5 105 6 111 7 117 8 123 9 129 10 135 11 141 12 147 13 153 14 159 15 165 La función lineal en el intervalo [1, 15] es una línea recta. Funciones Algebraicas Polinomiales 76 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Ejemplo 2: Considera la ecuación cuadrática g(x) = 5x2 – 8x + 6, grafica e identifica su forma. Ecuación: g(x) = 5x2 – 8x + 6 “x” g(x) -4 106 -3 63 -2 30 -1 7 0 -6 1 -9 2 -2 3 15 4 42 La función cuadrática es una parábola. 77 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Ejemplo 3: Ecuación: h(x) = x3 + 3x2 + 2x – 1 “x” h(x) -4 -25 -3 -7 -2 -1 -1 -1 0 -1 1 5 2 23 3 59 4 119 La función de tercer grado es una cúbica. Considera la ecuación de tercer grado h(x) = x3 + 3x2 + 2x – 1, grafica e identifica su forma. 78 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Ejemplo 4: Ecuación: “x” f(x) -8 -52.3 -7 -44.78 -6 -37.38 -5 -30.14 -4 -23.16 -3 -16.6 -2 -10.75 -1 -6.33 0 -5.5 1 -19 2 Indeterminado 3 83 4 69.5 5 70.3 6 74.75 7 80.6 La función racional está representada mediante una fracción, cuyo denominador está en términos de la variable independiente. Funciones Algebraicas Racionales Considera la siguiente ecuación racional grafica e identifica su forma. 2 118 )( 2 x x xf 2 118 )( 2 x x xf 79 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Ejemplo 5: Ecuación: “x” f(x) 2.33 0 3 1.41 4 2.23 5 2.83 6 3.32 7 3.74 Funciones Algebraicas Irracionales Considera la siguiente ecuación irracional , grafica e identifica su forma. 73)( xxf 73)( xxf 33.2 73 073 3 7 x x x x Este tipo de función está representada por medio de un radical, el cual restringe los valores de la variable independiente, en este caso resulta lo siguiente: La función irracional representa la mitad de una parábola. 80 Retomando el ejemplo de la sección “Explora”, ¿qué ha ocurrido en el lapso de la fecundación hasta el nacimiento del bebé? La primer célula se reproduce en dos células idénticas, éstas también se vuelven a reproducir en dos idénticas cada una, y así sucesivamente hasta alcanzar un máximo de 4,000 millones de células en su nacimiento (a este tipo de fenómeno se le conoce como Mitosis). La reproducción sucesiva de estas células es un incremento progresivo el cual se puede representar mediante una ecuación y según su forma tanto gráfica como en su ecuación se distingue y se clasifica como una función exponencial. Dicha función exponencial pertenece al conjunto de las funciones trascendentes, las cuales poseen la particularidad de involucrar razones trigonométricas, trigonométricas inversas, así como las logarítmicas y las exponenciales. Este tipo de funciones pueden distinguirse en cuanto a su ecuación y representación gráfica. A continuación se describen algunas reseñas para identificar la ecuación del tipo de funciones trascendentes. Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Funciones Trascendentes 81 Tipos de funciones trascendentes: Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Funciones Trascendentes 1) Exponenciales 3Trigonométricas 2) Logarítmicas Están expresadas mediante una base numérica y cuya potencia involucra la variable independiente. xxf 2)( )13log()( xxf xcos)( xf Están expresadas mediante la función logaritmo aplicada a la variable independiente. Están representadas a través de las funciones trigonométricas. 82 Algunas aplicaciones de las funciones trascendentes: Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles 1) Exponenciales 3)Trigonométricas 2) Logarítmicas •Biología, la reproducción de la célula y de las bacterias. •Química, para determinar la edad de un fósil, a través de la desintegración radiactiva. •Meteorología, para calcular la presión atmosférica. •Demográfica, el crecimiento o disminución de la población. •Sismología, la medición de los sismos se hace a través de la fórmula de Richter la cual involucra la función logarítmica. •Ingeniería acústica, para medir la intensidad del sonido. •Química, para calcular la acidez o alcalinidad de las sustancias. A través del PH. •Economía, para calcular el capital en cierto tiempo de una inversión con cierto interés. •Ingeniería mecánica, para calcular velocidades y distancias de un proyectil. •Electricidad, para calcular el voltaje efectivo. •Arquitectura, para la construcción. •Para el control del tráfico aéreo a través del cálculo de la altura del cielo raso. 83 Lo importante en esta sesión es que aprendas a identificar los tipos de funciones a través de su ecuación, a continuación se muestra un ejemplo de cada tipo de función con su gráfica respectiva, más adelante retomarás cada tipo de función en particular para observar sus propiedades y características, así como para aprender a graficar cada una de ellas, en esta sesión no te detengas en eso, ya que no es propio de este tema. Sólo identifica a través de la ecuación el tipo de función y trata de familiarizarte con la forma de su gráfica pues cada una es única. Para lograr resolver uno de los ejemplos de aplicación de las funciones mencionadas anteriormente es necesario que aprendas primero lo que en esta semana se te proporciona, más adelante tratarás y resolverás problemas de tu interés. Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles84 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Ejemplo 1: Si retomas el ejemplo de la reproducción de la célula fecundada, la ecuación que representa éste fenómeno natural es f(x) = 2x. Su gráfica queda de la siguiente manera: Ecuación: f(x) = 2x “x” f(x) 1 2 2 4 3 8 4 16 5 32 6 64 7 128 8 256 9 512 Funciones Trascendentes Exponenciales 85 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Ejemplo 2: Ecuación: h(x) = log (2x – 5) “x” h(x) 2.6 -0.69 3 0 4 0.477 5 0.699 6 0.845 7 0.954 8 1.041 9 1.114 10 1.176 Funciones Trascendentes Logarítmicas Grafica la ecuación logarítmica h(x) = log (2x – 5) e identifica su forma. 86 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Ejemplo 3: Ecuación: g(x) = cos 3x Radianes “x” g(x) -2 1 -3/2 0 - -1 -/2 0 0 1 /2 0 -1 3/2 0 2 1 Funciones Trascendentes Trigonométricas Grafica la ecuación trigonométrica g(x) =cos 3x e identifica su forma. 87 1.3.2. Funciones continuas y discontinuas Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Ya has visto un tipo de clasificación de funciones, fácil de identificar mediante su ecuación, otro tipo de clasificación es respecto al comportamiento gráfico, ¿qué nombre reciben aquellas funciones o relaciones cuya gráfica implica un solo trazo? ¿y cómo se llaman aquellas donde ocurre lo contrario? Las gráficas que no presentan ningún punto aislado, saltos o interrupciones y que están hechas de un solo trazo en un intervalo determinado son llamadas funciones continuas. Las gráficas que presentan algún punto aislado, saltos o interrupciones, es decir, que no están hechas de un solo trazo n un intervalo determinado, son llamadas funciones discontinuas. A partir de estos dos conceptos fácilmente es posible identificar en la gráfica el tipo de función que se trata, al retomar las gráficas de las funciones algebraicas y trascendentes anteriores, a través de sus gráficas puedes identificar si se trata de una función continua o discontinua, compara tus conclusiones con la siguiente clasificación. 88 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles 2 118 )( 2 x x xf h(x) = x3 + 3x2 + 2x – 1 Continua Discontinua Continua 73)( xxf Continua f(x) = 2x Continua h(x) = log (2x – 5) g(x) = cos 3x Continua g(x) = 5x2 – 8x + 6 Continua Continua f(x) = 6x + 75 89 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Una manera distinta en que se puede representar gráficamente una función discontinua es la siguiente: Ejemplo: Grafica la función definida por secciones f(x) en el intervalo [-2, 4]. Indica el comportamiento de la gráfica en los intervalos de la tabla según la gráfica. 4234 20 1 021 )( 2 2 xxx x xx xf “x” f(x) -2 5 -1 2 0 1 1 -1 2 -1 3 0 4 3 Intervalos Comportamiento [-2, 0] Continua (0, 2] Continua [2, 4] Continua [-2, 4] Discontinua Discontinua 90 Relaciona cada situación o fenómeno con la forma funcional que le corresponde para ser expresada mediante una ecuación. Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles a. Crecimiento exponencial de la población. b. Grado de un terremoto. c. Elaboración de una caja con dimensiones proporcionadas en una sola variable. d. Altura del cielo raso a través de la función trigonométrica. e. Razón de concentración de un medicamento en la sangre. f. Velocidad de un protón. ( ) x3 + 9x2 + 16.25x = y ( ) sen a = cateto opuesto / hipotenusa ( ) ( ) R = log x ( ) 5x = y ( ) m KE v 2 50 3 )( 3 2 t tt tC Con este ejercicio pudiste reafirmar los conocimientos aprendidos en clase acerca de la clasificación de las funciones y sus propiedades. 91 a) Convierte el siguiente texto a lenguaje algebraico. b) Identifica el tipo de función. c) Escoge dos ejercicios y traza la gráfica de cada una. d) Determina su comportamiento gráfico y especifica si se trata de una función continua o discontinua. Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles Actividad 5 Instrucciones: para cada uno de los siguientes ejercicios realiza lo que se te indica en cada inciso. 1) El doble de un número es la raíz cuadrada de la suma de otro número al cuadrado más el otro número aumentado en cinco unidades. 2) El logaritmo del doble de un número más ocho unidades es otro número. 3) Un número multiplicado por la resta del triple de otro número menos cinco unidades es el cuádruple del otro número. 4) Un número es la tangente del doble de otro número más seis unidades. 5) El cubo de un número más el triple del cuadrado del mismo número menos el mismo número más siete unidades es otro número menos cuatro unidades. 6) Un número es cuatro unidades elevadas a otro número más nueve unidades. 92 Semana 1 / Sesión 3 / Miércoles a) Convierte el siguiente texto a lenguaje algebraico. b) Identifica el tipo de función. c) Traza la gráfica de cada una. d) Determina su comportamiento gráfico y especifica si se trata de una función continua o discontinua. Actividad 6 Instrucciones: para cada uno de los siguientes ejercicios realiza lo que se te indica en cada inciso. 1) El triple de un número es la raíz cuadrada de la resta de otro número con diez unidades. 2) El logaritmo de un número menos ocho unidades es otro número. 3) Un número multiplicado por la resta del doble de otro número menos siete unidades es el séxtuple del otro número. 4) Un número es el coseno del doble de otro número menos nueve unidades. 5) La quinta potencia de un número más el doble del mismo número más siete unidades es otro número menos seis unidades. 6) Un número es tres unidades elevadas a otro número menos cuatro unidades. 93 1.3.3. Funciones Crecientes y Decrecientes 1.3.4. Funciones Inyectivas, Sobreyectivas y Biyectivas Semana 1 / Sesión 4 / Jueves 94 Al finalizar la sesión 4, serás capaz de: • Determinar si una función es creciente o decreciente en el análisis de la ecuación y a través de su interpretación gráfica. • Identificar si una función es inyectiva, sobreyectiva y/o biyectiva a través del análisis de su ecuación. Semana 1 / Sesión 4 / Jueves 95 Recuerda: Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Los elementos que componen al primer conjunto se le conoce como el dominio de la relación o función y a los elementos que componen el segundo conjunto es conocido como el contradominio, rango o recorrido de la relación o función. Dominio: Animal Vegetal Humana Rango e Imagen: Jirafa Árbol Niña Flor Perro Bebé Borrego Rango: a b c d e Dominio: 1 2 3 4 Imagen: a b c e 96 Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Las funciones se clasifican según su ecuación y gráfica como sigue: Funciones Trascendentes 1) Exponenciales 3Trigonométricas 2) Logarítmicas xaxf )( )13log()( xxf xcos)( xf Funciones Algebraicas 1) Polinomiales 3) Irracionales 2) Racionales cbxaxxf n )( cx bax xf )( bxxf n )( Continuas no presentan ningún punto aislado, saltos o interrupciones Discontinuas presentan algún punto aislado, saltos o interrupciones Recuerda: 97 Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Instrucciones: dadas las siguientes funciones, determina el dominio y el rango. 4014 ) 54) x b xa 2 2 12x 24 y 98 Condición Física • ¿Qué necesita Arturo para ganar la carrera?¿qué harías tú si estuvieras en su lugar? • Si Arturo se prepara y aún así, no gana la carrera, ¿qué logros habrá alcanzado? Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Arturo quiere participar en la carrera de 1, 000 m que se realizará en su ciudad, el gobierno la organiza para fomentar el deporte en los jóvenes y despertar en ellos el interés por las riquezas naturales que hay en el país. Arturo tiene todo un mes para prepararse, su meta es ganar la carrera pues desde hace años ha deseadomuchísimo salir de su pueblo y conocer más a México. 99 Semana 1 / Sesión 4 / Jueves 1.3.3. Funciones crecientes y decrecientes Para poder ganar una carrera es necesario prepararse y estar en muy buena condición para resistir y mantenerse compitiendo hasta el fin, seguramente habrás contestado igual a esta pregunta de la sección “Explora”, Arturo tiene que prepararse, y ¿cómo se tiene que preparar? ¿psicológicamente, pensando solamente en que va a ganar y lo conseguirá? O ¿comiendo mucho para tener suficientes fuerzas? ¿descansando todo el tiempo para ahorrarse energías? ¿cómo? La mejor preparación que puede tener, es a través de una sana alimentación, ciertamente que implicará un sacrificio para él porque dejará de consumir los pequeños antojos (nieve, papitas, refresco, pizza…) con que se deleitaba durante el día, además que le será necesario ejercitarse físicamente, es decir, dedicarle diariamente un tiempo al ejercicio, correr, caminar, etc. Y, lo más, más importante es mantener ese ritmo diariamente hasta el día de la competencia. Supón que el mes de preparación pasó ya y Arturo diariamente llevaba una bitácora de tiempos y días de ejercicio, la siguiente tabla muestra los resultados que obtuvo. 100 Como notarás en la tabla anterior, Arturo no hizo ejercicio todos los días, lo cual evidentemente le afecta en la condición que día a día adquirió, y en la última semana intentó duplicar su esfuerzo justo antes del día de la carrera. Si analizas la primer semana, su condición física se fue incrementando constantemente, es decir, tuvo un crecimiento en cuanto a los tiempos de ejercicio, si se expresan los tiempos de la primer semana en lenguaje algebraico, su ecuación corresponde a y = 2x + 8, en donde la variable “x” representa el día (1, 2, 3…7) y la variable “y” representa el tiempo dedicado al ejercicio físico. Días de la semana Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Semana 1 10’ 12’ 14’ 16’ 18’ 20’ 22’ Semana 2 19’ 19’ 19’ 19’ Semana 3 10’ y 8’ 22’ 24’ 26’ 28’ 26’ 24’ Semana 4 22’ 20’ 9’ 27’ 81’ T ie m p o 101 Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Como ya lo descubriste en la tabla anterior, en la primer semana los tiempos crecieron ya que hubo un aumento constante diario, a dicho fenómeno se le conoce como función creciente, por lo tanto la función y = 2x + 8 se le considera una función creciente. A través de los valores de la tabla lograste identificar que la función anterior era una función creciente, pero, en caso de que se tenga la interpretación gráfica ¿cómo saber si se trata de una función creciente? Para responder la pregunta anterior grafica la función, observa y analiza su comportamiento en el plano cartesiano. Puedes concluir que una función creciente es aquella cuyos valores en un intervalo determinado se incrementan, es decir, para cualquier valor del dominio x1 y x2 e D y R, en donde x1<x2, la imagen obtenida para cada uno mantiene la relación f(x1) < f(x2). 102 Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Semana 1 Tiempo Lunes 10’ Martes 12’ Miércoles 14’ Jueves 16’ Viernes 18’ Sábado 20’ Domingo 22’ La tabla de la Semana 1 y su respectiva gráfica son las siguientes: Si observas bien la gráfica, conforme aumentan los valores del dominio, sus respectivas imágenes se incrementan también, por lo tanto a través de la gráfica puedes deducir que se trata de una función creciente. 103 Al analizar la segunda semana de ejercicios de Arturo es fácil concluir que fue la semana más floja, ya que de 7 días sólo 4 tomó tiempo para hacer sus ejercicios y los días que los hizo no tuvo ningún incremento en cuanto al tiempo dedicado, se mantuvo siempre estable, sin crecimiento, dicho de manera matemática, los tiempos se mantuvieron constantes. ¿Cómo queda representada la relación tiempo-días de la segunda semana si la conviertes a texto algebraico? La relación queda representada bajo la función y = 19 en el intervalo Martes-Viernes, tal ecuación en dicho intervalo es una función constante, se trata de una función constante. ¿Cómo identificar una función algebraica polinomial constante en su interpretación gráfica? Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Semana 2 19’ 19’ 19’ 19’ 104 La tabla y gráfica de la función constante es la siguiente: Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Semana 2 Tiempo Lunes Martes 19’ Miércoles 19’ Jueves 19’ Viernes 19’ Sábado Domingo Si observas bien la gráfica, conforme aumentan los valores del dominio, sus respectivas imágenes se mantienen constantes, por lo tanto a través de la gráfica puedes deducir que se trata de una función constante. 105 Al analizar la tercer semana de ejercicios de Arturo, el primer día optó por tomar doble tiempo de ejercicio, primero 10’ y luego 8’, el resto de los días hasta el jueves fue incrementando su tiempo, pero, al finalizar la semana sus tiempos fueron disminuyendo de manera constante. En el intervalo de Martes a Viernes, la forma algebraica de la relación queda determinada por 2x – 10 = y, en el intervalo Viernes a Domingo, la ecuación que represente dicha relación es y = 66 – 2x. En esta última ecuación, la cual se trata de una función lineal, los tiempos disminuyen, y cuando esto ocurre la función recibe el nombre de función decreciente. Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Semana 3 10’ y 8’ 22’ 24’ 26’ 28’ 26’ 24’ Puedes concluir que una función decreciente es aquella cuyos valores en un intervalo determinado disminuyen, es decir, para cualquier valor del dominio x1 y x2 e D y R, en donde x1<x2, la imagen obtenida para cada uno invierte la relación f(x1) > f(x2). 106 La tabla y gráfica de la función son las siguientes: Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Semana 3 Tiempo Lunes 10’ y 8’ Martes 22’ Miércoles 24’ Jueves 26’ Viernes 28’ Sábado 26’ Domingo 24’ Si observas bien la gráfica, conforme aumentan los valores del dominio en el intervalo Viernes- Domingo, sus respectivas imágenes disminuyen, por lo tanto a través de la gráfica puedes deducir que se trata de una función decreciente. 107 Al analizar la cuarta semana de ejercicios de Arturo puedes observar que estuvo muy variada como la semana 3, al principio los tiempos decrecieron, y después de un día de reposo se intensifica al final de la misma con un crecimiento exponencial. ¿Cómo queda representada la relación tiempo-días de la cuarta semana si la conviertes a texto algebraico? La relación en el intervalo Lunes- Martes queda representada bajo la función y = 66 – 2x, la cual ya se mencionó que es una función lineal decreciente, por otra parte en el intervalo de Jueves a Sábado la relación queda determinada bajo la ecuación y = 3x – 23, dicha función es del tipo trascendente exponencial. La gráfica correspondiente a esta semana queda determinada como sigue: Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Semana 4 22’ 20’ 9’ 27’ 81’ 108 La tabla y gráfica de la función son las siguientes: Semana 1 / Sesión 4 / Jueves Semana 4 Tiempo Lunes 22’ Martes 20’ Miércoles Jueves 9’ Viernes 27’ Sábado 81’ Domingo Si observas bien la gráfica, conforme aumentan los valores del dominio en el intervalo Jueves- Sábado, sus respectivas imágenes se incrementan, por lo tanto a través de la gráfica puedes deducir que se trata de una función creciente. 109 Semana 1 / Sesión 4 / Jueves 1.3.4. Funciones inyectivas, sobreyectivas y biyectivas En esta sección se trata de analizar tanto los elementos del dominio como los del rango e imagen de una función, a través de estos es posible clasificar de una nueva
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