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Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 1 Bienvenido a la serie de guías resueltas de Exapuni! Esta serie de guías resueltas fue hecha por estudiantes de la comunidad Exapuni para facilitar el estudio y con la mejor intención de ayudar. Esperamos que te sean útiles. Podés buscar todo el material, responder tus dudas y mucho más durante toda tu carrera en www.exapuni.com, sumate! Funciones exponenciales y logarítmicas 1) a) Antes que nada grafiquemos la función: ( ) Vemos que tiene una forma bastante particular, esto se debe a que se encuentra en el exponente, lo que produce ese crecimiento que se ve en el gráfico a medida que el Guía 4 Matemática 2014 Ejercicio 1. Graficar, hallar… http://www.exapuni.com/ Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 2 valor de aumenta. Mirando el grafico podemos determinar que la imagen de la función es: ( ( )) ( ) ( ) Para determinar si tiene asíntota horizontal hacemos el límite tendiendo a infinito. ⏞ ⏞ Por lo tanto tiene una asíntota horizontal en . b) ( ) ( ( )) ( ) ( ) Para determinar si tiene asíntota horizontal hacemos el límite tendiendo a infinito. ⏞ ⏞ Por lo tanto tiene una asíntota horizontal en . c) ( ) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 3 ( ( )) ( ) ( ) Para determinar si tiene asíntota horizontal hacemos el límite tendiendo a infinito. ⏞ ⏞ Por lo tanto tiene una asíntota horizontal en . d) ( ) ( ( )) ( ) ( ) Para determinar si tiene asíntota horizontal hacemos el límite tendiendo a infinito. ⏞ Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 4 ⏞ Por lo tanto tiene una asíntota horizontal en . a) ( ) ⏞ ⏞ Por lo tanto tiene una asíntota horizontal en . b) ( ) ⏞ ⏞ Por lo tanto tiene una asíntota horizontal en . c) ( ) ⏞ ⏞ Por lo tanto tiene una asíntota horizontal en . d) ( ) Ejercicio 2. Calcular… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 5 ⏞ ⏞ Por lo tanto tiene una asíntota horizontal en . a) Para resolver este ejercicio tenemos que aplicar logaritmo natural. Recordá que . Aplicamos en ambos miembros: El exponente de pasa multiplicando al . (El logaritmo de una potencia es igual al producto del exponente por el logaritmo de la base) ( ) ⏞ b) ( ) ⏞ Ejercicio 3. Resolver… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 6 c) ( ) d) ( ) a) ( ) ( ) Sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a . Para que sea mayor a es necesario que tanto denominador como numerador tenga el mismo signo. Por lo tanto lo resolvemos de la siguiente manera: ⋀ ⋁ ⋀ ⋀ ⋁ ⋀ ⋀ ⋁ ⋀ Ejercicio 4. Hallar el… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 7 En la primera parte la solución es el intervalo ( ). En la segunda parte la solución es el intervalo ( ). ( ( )) { ⋁ } b) ( ) ( ) Para que se cumpla la relación debe ser mayor a . ( ( )) Ahora vamos a determinar los ceros de la función: ( ) a) ( ) Para obtener la función inversa invertimos la posición de las variables e . Ejercicio 5. Hallar la… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 8 ( ) ⏞ Ahora vamos a determinar el dominio de la función, sabemos que el argumento de un logaritmo debe ser mayor a . Por lo tanto: ( ( )) La imagen de la función son todos los reales. Esto lo determinamos por medio de un grafico y sabiendo que la función no tiene asíntota horizontal. b) ( ) ( ) Obtenemos la función inversa: ( ) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 9 No hay ninguna restricción en la función, por lo tanto el dominio son todos los reales. La imagen hay que determinarla analizando la función, vamos a ver si tiene asíntota horizontal: ⏞ ⏞ Analizamos ahora que sucede. Vemos que si el valor de es mayor la imagen decrece. Y cuando el valor de es menor la imagen se acerca al valor . En base a esto deducimos: ( ( )) ( ) c) ( ) Obtengamos la función inversa: ( ) ⏞ El argumento del logaritmo debe ser mayor a cero. Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 10 ( ( )) La imagen de la función son todos los reales. Esto lo determinamos por medio de un grafico y sabiendo que la función no tiene asíntota horizontal. d) ( ) ( ) Vamos a obtener la función inversa: ( ) ( ) No hay ninguna restricción en la función, por lo tanto el dominio son todos los reales. La imagen hay que determinarla analizando la función, vamos a ver si tiene asíntota horizontal: ⏞ Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 11 ⏞ Analizamos ahora que sucede. Vemos que si el valor de es mayor la imagen crece. Y cuando el valor de es menor la imagen se acerca al valor . En base a esto deducimos: ( ( )) ( ) a) ( ) ( ) Sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a cero. ( ( )) Ahora vamos a ver si existen asíntotas verticales: ( ) ( )⏞ Por lo tanto existe una asíntota vertical en . Ahora obtenemos los ceros de la función: ( ) Vamos a determinar ahora los conjuntos de positividad y negatividad: ( ) ( ) ( ) ( ) Ejercicio 6. Hallar el dominio… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 12 ( ) ( ) b) ( ) ( ) Sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a cero. ( )( ) El producto debe dar positivo, para que esto suceda existen dos posibilidades. ⋀ ⋁⋀ ⋀ ⋁ ⋀ Por lo tanto el dominio es: ( ( )) ⋁ La función solo puede tomar valores dentro del conjunto solución. Ahora vamos a ver si existen asíntotas verticales: ( ) ( )⏞ ( ) Por lo tanto existe una asíntota vertical en . ( ) ( )⏞ ( ) Por lo tanto existe una asíntota vertical en . Ahora obtenemos los ceros de la función: ( ) √ ⋀ √ Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 13 Vamos a determinar ahora los conjuntos de positividad y negatividad: ( √ ) ( √ ) ( √ ) (√ ) ( ) ( √ )⋃(√ ) ( √ )⋃( √ ) c) ( ) ( ) Sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a cero. ( ( )) { } Ahora vamos a ver si existen asíntotas verticales: ( ) ( )⏞ Por lo tanto existe una asíntota vertical en . Ahora obtenemos los ceros de la función: ( ) ( ) Vamos a determinar ahora los conjuntos de positividad y negatividad: ( ) ( ) ( ) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 14 ( ) ( ) ( ) d) ( ) ( ) Sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a cero. Obtenemos el vértice de la función: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Por lo tanto el vértice de la función es ( ) y debido a que la función es cóncava hacia arriba sabemos que sin importar el valor de que la función tome la imagen siempre será positiva. Por lo tanto el dominio son todos los reales. ( ( )) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 15 Resolvimos de esta manera debido a que la función cuadrática no tiene ceros en los números reales. Debido a que el dominio son todos los reales la función no tiene asíntota vertical. A su vez a partir de este análisis también sabemos que la función únicamente tiene conjunto de positividad. ( ) a) ( ) Invertimos las variables e . ( ( )) no puede tomar el valor debido a que se encuentra en el denominador la expresión . b) ( ) Invertimos las variables e . Ejercicio 7. Hallar la función… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 16 ( ) ⏞ ( ) ( ) El argumento del logaritmo debe ser mayor a cero. Para que sea mayor a es necesario que tanto denominador como numerador tenga el mismo signo. Por lo tanto lo resolvemos de la siguiente manera: ⋀ ⋁ ⋀ ⋀ ⋁ ⋀ En la primera parte la intersección es el conjunto ( ), en la segunda parte la intersección es el conjunto vacio ( ). ( ( )) ⋀ Para que la imagen sea mayor a 9 debe existir una asíntota horizontal en . Por lo tanto: ⏞ Conociendo ahora el valor de podemos obtener la inversa de la función ( ). Ejercicio 8. Sea… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 17 ( ) ( ) ( ) ⏞ ( ) ( ) ( ) Por lo tanto la función inversa es: ( ) ( ) ( ) ( ) Resolvemos: a) ( ) ( ) b) ( ) ( ) c) ( ) ( ) d) En este caso se invierte la situación. La población del año es de , el doble es . ( ) ( ) Ejercicio 9. La población… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 18 ( ) Tenemos que aplicar logaritmo para despejar la , lo hacemos en base . ( ) ( ) Por lo tanto la población será el doble de lo que es en el año a fines del año . El ejercicio es similar al anterior, resolvemos: a) ( ) ( ) ( ) ( ) La temperatura es de luego de los primeros minutos luego de retirar el jarro del fuego. b) ( ) ⏞ Ejercicio 10. La población… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 19 El resultado por lo tanto es minutos para que la temperatura se reduzca a . Tenemos la función ( ) a) Tenemos dos valores y los utilizamos para obtener la función: ( ) ( ) ⏞ Ya tenemos el valor de , aún tenemos que obtener el valor de . ( ) ( ) Entonces ya tenemos la función exponencial: ( ) b) ( ) ( ) Ejercicio 11. Hallar la función… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 20 ( ) √ Ya teniendo el valor de podemos obtener el valor de . Por lo tanto la función exponencial es: ( ) Comenzamos con un nuevo tipo de funciones, las funciones trigonométricas. Vamos a ir viendo las propiedades a medida que resolvemos los ejercicios. Esté primer ejercicio trata de completar tablas, lo podemos hacer con la calculadora en mano. a) Tener en cuenta que si trabajamos con la calculadora en grados tenemos que tener en cuenta que . En caso de trabajar con radianes usamos directamente el símbolo . Ejercicio 12. Completar la tabla… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 21 ( ) √ √ ( ) √ √ Tener en cuenta que: √ √ Reemplazamos en los cuadros para simplificar la lectura. b) ( ) √ √ √ √ √ √ ( ) √ √ √ √ √ a) ( ) ( ) Tenemos que encontrar todos los valores de . Si reemplazamos en la calculadora solo obtendremos el valor . Sin embargo no es el único valor de que hace que ( ) sea . Para determinar el otro valor vamos a graficar: El radio de la circunferencia es 1, tenemos que determinar los ángulos en los que . Los marcamos en la circunferencia con color rojo. Ejercicio 13. Encontrar todos los… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 22 El primer ángulo lo obtuvimos con la calculadora , el segundo podemos obtenerlo mirando el gráfico. Los ángulos y son opuestos por el vértice. Por lo tanto ambos tienen el mismo valor ( ). En base a este dato podemos obtener el ángulo que nos falta. Sabemos que la media circunferencia mide grados o . Si restamos obtenemos el ángulo que buscamos. Chequeamos con la calculadora: ( ) Finalmente graficamosla función seno y los valores en los que . Por lo tanto y . Para el resto de los ejercicios vamos a escribir el resultado directamente sin el análisis previo. Para resolverlos se usa la misma lógica planteada. b) 1 -1 Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 23 ( ) √ ( √ ) Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos: Notar que en el ( ) √ . Por lo tanto y . c) ( ) √ ( √ ) Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 24 Notar que en el ( ) √ . Por lo tanto y . d) ( ) ( ) Grafiquemos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 25 En éste caso hay un solo valor que cumple en el dominio . e) En este caso tenemos que resolver un , en vez de mirar la componente como veníamos haciendo para el , vamos a mirar la componente . ( ) √ Tenemos que obtener los ángulos de la circunferencia en los que √ . Vamos a graficar: El punto verde es √ , tenemos dos valores que cumplen la condición del enunciado ( ) √ . El primero lo podemos obtener con la calculadora: √ Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 26 ( ) √ ( √ ) El segundo lo obtenemos analizando el gráfico. Se puede apreciar que si restamos obtenemos el segundo ángulo. Chequeamos con la calculadora: ( ) √ Sin embargo nos piden que el valor de . Este segundo valor no cumple el enunciado. Lo que hay que tener en cuenta es que también tenemos que analizar los ángulos negativos. Para hacerlo tenemos que analizar la circunferencia en sentido horario. De esa manera obtenemos que existe otro ángulo que cumple la condición del enunciado, el ángulo es . Es muy importante tener en cuenta esto para los ejercicios. Chequeamos con la calculadora: ( ) √ Finalmente graficamos la función ( ) √ : Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 27 Por lo tanto y . Para el resto de los ejercicios vamos a escribir el resultado directamente sin el análisis previo. Para resolverlos se usa la misma lógica planteada. f) ( ) ( ) Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 28 Notar que en el ( ) . Por lo tanto y . g) ( ) √ ( √ ) Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 29 Notar que en el ( ) √ . Por lo tanto y . h) ( ) ( ) Grafiquemos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 30 En éste caso hay un solo valor que cumple en el dominio . El ejercicio es muy similar al anterior, lo que cambia es el dominio de restricción . a) ( ) ( ) Ese es el valor que obtenemos con la calculadora, sin embargo no pertenece al dominio. Vamos a graficar: Ejercicio 14. Encontrar todos los… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 31 Notar que en y en el ( ) Por lo tanto y . No cometer el error de colocar como solución. b) ( ) √ ( √ ) Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 32 Notar que en el ( ) √ . Por lo tanto y . c) ( ) √ ( √ ) Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 33 Notar que en el ( ) √ . Por lo tanto y . d) ( ) ( ) Grafiquemos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 34 En éste caso hay un solo valor que cumple en el dominio . Este ejercicio es similar al anterior con la diferencia que no tenemos el dominio restringido. Por lo tanto vamos a tener que expresar las soluciones de forma genérica. a) ( ) ( ) Hasta ahora tenemos solo un valor, tenemos que expresar este valor de forma genérica para obtener todas las soluciones posibles. Vamos a graficar la circunferencia (recordar que estamos trabajando con el seno, por lo tanto buscamos que el valor de sea igual a ). Ejercicio 15. Encontrar todos los… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 35 Uno de los valores que cumple lo obtuvimos por medio de la calculadora . Lo expresamos de manera genérica , donde Notar que al dar una vuelta completa ( ) al ángulo volvemos al mismo punto. El otro ángulo lo obtenemos mirando el gráfico. Vemos que los ángulos son opuestos por el vértice, por lo tanto el ángulo es . Y también lo expresamos genéricamente. , donde Con ambas expresiones genéricas tenemos todos los resultados posibles de como solicita el enunciado. b) ( ) √ ( √ ) Hasta ahora tenemos solo un valor, tenemos que expresar este valor de forma genérica para obtener todas las soluciones posibles. Vamos a graficar la circunferencia (recordar que estamos trabajando con el seno, por lo tanto buscamos que el valor de sea igual a √ ). √ √ Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 36 Uno de los valores que cumple lo obtuvimos por medio de la calculadora . Lo expresamos de manera genérica , donde Notar que al dar una vuelta completa ( ) al ángulo volvemos al mismo punto. El otro ángulo lo obtenemos mirando el gráfico. Vemos que los ángulos son opuestos por el vértice, por lo tanto el ángulo es . Y también lo expresamos genéricamente. , donde Con ambas expresiones genéricas tenemos todos los resultados posibles de como solicita el enunciado. c) ( ) √ ( √ ) Hasta ahora tenemos solo un valor, tenemos que expresar este valor de forma genérica para obtener todas las soluciones posibles. Vamos a graficar la circunferencia (recordar que estamos trabajando con el coseno, por lo tanto buscamos que el valor de sea igual a √ ). Uno de los valores que cumple lo obtuvimos por medio de la calculadora . Lo expresamos de manera genérica √ Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 37 , donde Notar que al dar una vuelta completa ( ) al ángulo volvemos al mismo punto. El otro ángulo lo obtenemos mirando el gráfico. El mismo es . Lo expresamos genéricamente. , donde Con ambas expresiones genéricas tenemos todos los resultados posibles de como solicita el enunciado. f) ( )( ) Hasta ahora tenemos solo un valor, tenemos que expresar este valor de forma genérica para obtener todas las soluciones posibles. Vamos a graficar la circunferencia (recordar que estamos trabajando con el coseno, por lo tanto buscamos que el valor de sea igual a ). Uno de los valores que cumple lo obtuvimos por medio de la calculadora . Lo expresamos de manera genérica , donde Notar que al dar una vuelta completa ( ) al ángulo volvemos al mismo punto. Con la expresión genérica tenemos todos los resultados posibles de como solicita el enunciado. Ejercicio 16. Resolver Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 38 a) ( ) √ ( √ ) Este valor no es parte del dominio solicitado. Graficamos: Los resultados validos son y . Para obtener estos valores lo hacemos como en los ejercicios previos. Graficamos la circunferencia y hacemos en análisis. (Por ejemplo, recién obtuvimos que una solución es , sin embargo la descartamos porque no es parte del dominio que solicita el enunciado, al sumarle una vuelta completa obtenemos el valor , una de las posibles soluciones) b) ( ) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 39 ( ) ( ) Este valor no es parte del dominio solicitado. Graficamos: Los resultados validos son y . c) ( ) ( ) ( ) Ya tenemos uno de los valores (pertenece al dominio indicado por enunciado). Graficamos para obtener el resto: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 40 Los resultados son , y . d) ( ) √ ( √ ) Este valor no es parte del dominio solicitado. Graficamos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 41 Los resultados validos son y . a) ( ) ( ) Nos piden que hallemos los ceros de la función en el rango ( ) ⏟ ( ) Notar que hicimos una sustitución . Ahora graficando buscamos todos los valores de : Ejercicio 17. Hallar… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 42 Obtuvimos dos valores y Los expresamos en forma genérica: y Ahora recordamos que . Para : Para : Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que pertenecen al intervalo dado por enunciado: Por lo tanto los ceros son: , , , , y Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 43 ( )⋃( )⋃( ) ( )⋃( ) b) ( ) ( ) Nos piden que hallemos los ceros de la función en el rango ( )⏟ ( ) ( ) Ahora graficando buscamos todos los valores de : Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 44 Obtenemos un solo valor . Los expresamos en forma genérica: Ahora recordamos que . Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que pertenecen al intervalo dado por enunciado: Por lo tanto los ceros son: , , , , y Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 45 ( )⋃( )⋃( )⋃( )⋃( ) ⋃( ) c) ( ) ( ) Nos piden que hallemos los ceros de la función en el rango ( ) ⏟ ( ) ( ) Ahora graficando buscamos todos los valores de : Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 46 Obtenemos dos valores y . Los expresamos en forma genérica: y Ahora recordamos que . Para : Para : Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que pertenecen al intervalo dado por enunciado: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 47 Por lo tanto los ceros son: , , , , , , y . Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad: ( )⋃( )⋃( )⋃( ) ( )⋃( )⋃( )⋃( ) d) ( ) ( ) Nos piden que hallemos los ceros de la función en el rango ( ) ⏟ Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 48 ( ) ( ) Ahora graficando buscamos todos los valores de : Obtenemos dos valores y . Los expresamos en forma genérica: y Ahora recordamos que . Para : Para : Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que pertenecen al intervalo dado por enunciado: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 49 Por lo tanto los ceros son: , Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad: ( )⋃( ) ( )⋃( ) e) ( ) ( ) ( ) Nos piden que hallemos los ceros de la función en el rango Hacemos una sustitución: ( ) ( ) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 50 Ahora buscamos los ceros: ( ) Tenemos dos resultados posibles: ⋀ ⋀ Recordemos que ( ). ( ) ⋀ ( ) ⋀ Ahora graficando buscamos todos los valores de : Obtenemos cuatro valores , , y . Los expresamos en forma genérica: , , y Le damos valores a para obtener lassoluciones, marcamos con verde los valores que pertenecen al intervalo dado por enunciado: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 51 Por lo tanto los ceros son: , , , , y . Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad: ( )⋃( ) ( )⋃( ) f) ( ) ( ( )) ( ) Nos piden que hallemos los ceros de la función en el rango ( ( )) ( ) Hay dos posibilidades: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 52 ( ) ⋀ ( ) ( ) ⋀ ( ) ⋀ ( ) Ahora graficando buscamos todos los valores de : Obtenemos cuatro valores , , y . Los expresamos en forma genérica: , , y Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que pertenecen al intervalo dado por enunciado: Por lo tanto los ceros son: , , , y . Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 53 ( )⋃( ) ( )⋃( )⋃( ) a) ( ) ( ) Nos piden el valor máximo y mínimo de la función. Para determinarlos podemos tener en cuenta la amplitud de la función. En ésta caso la amplitud es . Por lo tanto la imagen es: ( ( )) { ( ) ( ) } Vamos a graficar la función: Ejercicio 18. Hallar… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 54 Tenemos que determinar en qué puntos la función alcanza el valor máximo y el mínimo. Sabemos que la función ( ) está acotada entre los valores y . Teniendo en cuenta éste datos y viendo nuestra función: ( ) ( ). Tenemos que encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y . ( ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , (Para estos valores la función alcanza su valor máximo ) ( ) ( ) , (Para estos valores la función alcanza su valor mínimo ) b) ( ) ( ) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 55 Nos piden el valor máximo y mínimo de la función. Para determinarlos podemos tener en cuenta la amplitud de la función. En ésta caso la amplitud es . Por lo tanto la imagen es: ( ( )) { ( ) ( ) } Vamos a graficar la función: Tenemos que determinar en qué puntos la función alcanza el valor máximo y el mínimo. Sabemos que la función ( ) está acotada entre los valores y . Teniendo en cuenta éste datos y viendo nuestra función: ( ) ( ). Tenemos que encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y . ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 56 Notar que aplicamos la sustitución , por lo tanto: (Para estos valores la función alcanza su valor mínimo ) ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Notar que aplicamos la sustitución , por lo tanto: Lo expresamos en forma genérica: , (Para estos valores la función alcanza su valor máximo ) c) ( ) ( ) Nos piden el valor máximo y mínimo de la función. Para determinarlos podemos tener en cuenta la amplitud de la función. En ésta caso la amplitud es . Pero también hay que tener en cuenta que la función está desplazada en unidades hacia arriba ( ). Por lo tanto la imagen es: ( ( )) { ( ) ( ) } Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 57 Vamos a graficar la función: Tenemos que determinar en qué puntos la función alcanza el valor máximo y el mínimo. Sabemos que la función ( ) está acotada entre los valores y . Teniendo en cuenta éste datos y viendo nuestra función: ( ) ( ) . Tenemos que encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y . ( ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , (Para estos valores la función alcanza su valor máximo ) ( ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 58 , (Para estos valores la función alcanza su valor mínimo ) d) ( ) ( ) Nos piden el valor máximo y mínimo de la función. Para determinarlos podemos tener en cuenta la amplitud de la función. En ésta caso la amplitud es . Pero también hay que tener en cuenta que la función está desplazada en unidades hacia abajo ( ). Por lo tanto la imagen es: ( ( )) { ( ) ( ) } Vamos a graficar la función: Tenemos que determinar en qué puntos la función alcanza el valor máximo y el mínimo. Sabemos que la función ( ) está acotada entre los valores y . Teniendo en cuenta éste datos y viendo nuestra función: ( ) ( ) . Tenemos que encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y . ( ⏟ ) ( ) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 59 Lo expresamos en forma genérica: , Notar que aplicamos la sustitución , por lo tanto: Lo expresamos en forma genérica: , (Para estos valores la función alcanza su valor máximo ) ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Notar que aplicamos la sustitución , por lo tanto: Lo expresamos en forma genérica: , (Para estos valores la función alcanza su valor mínimo ) a) ( ) ( ) La función tiene la forma ( ) ( ) donde es la amplitud, es el período y es la fase. Ejercicio 19. Hallar… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 60 Por lo tanto la amplitud de la función es . El período es: b) ( ) ( ) La función tiene la forma ( ) ( ) donde es la amplitud, es el período y es la fase. Por lo tanto la amplitud de la función es . El período es: c) ( ) ( ) La función tiene la forma ( ) ( ) donde es la amplitud, es el período y es la fase. Por lo tanto la amplitud de la función es . El período es: d) ( ) ( ) La función tiene la forma ( ) ( ) donde es la amplitud, es el período y es la fase. Por lo tanto la amplitud de la función es . El período es: ( ) ( ) Ejercicio 20. Sea ( )… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 61 Nos dan la imagen de la función y sabemos que la amplitud es . Para que la imagen sea el valorde debe ser . Por lo tanto nos queda la función: ( ) ( ) Buscamos tal que ( ) : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Buscamos tal que ( ) : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) a) ( ) ( ) Antes que nada tenemos que obtener los ceros de la función: ( ⏟ ) Ejercicio 21. Hallar… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 62 ( ) ( ) ( ) Ahora graficando buscamos todos los valores de : Obtenemos dos valores , y . Los expresamos en forma genérica: Recordar que hicimos la sustitución Para : Para : Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 63 Graficamos para hallar los conjuntos de positividad y negatividad: ( )⋃( )⋃( ) ( )⋃( ) Ahora tenemos que determinar en qué puntos la función alcanza el valor máximo y el mínimo. Sabemos que la función ( ) está acotada entre los valores y . Teniendo en cuenta éste datos y viendo nuestra función: ( ) ( ). Tenemos que encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y . ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 64 Notar que aplicamos la sustitución , reemplazamos: (Para estos valores la función alcanza su valor máximo ) ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Notar que aplicamos la sustitución , reemplazamos: (Para estos valores la función alcanza su valor mínimo ) b) ( ) ( ) Antes que nada tenemos que obtener los ceros de la función: ( ⏟ ) ( ) ( ) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 65 ( ) Ahora graficando buscamos todos los valores de : Obtenemos dos valores , y . Los expresamos en forma genérica: Recordar que hicimos la sustitución Para : Para : Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 66 Graficamos para hallar los conjuntos de positividad y negatividad: ( ) ( )⋃( ) Ahora tenemos que determinar en qué puntos la función alcanza el valor máximo y el mínimo. Sabemos que la función ( ) está acotada entre los valores y . Teniendo en cuenta éste datos y viendo nuestra función: ( ) ( ) . Tenemos que encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y . ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 67 Notar que aplicamos la sustitución , reemplazamos: (Para estos valores la función alcanza su valor máximo ) ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Notar que aplicamos la sustitución , reemplazamos: (Para estos valores la función alcanza su valor mínimo ) c) ( ) ( ) Antes que nada tenemos que obtener los ceros de la función: ( ⏟ ) ( ) ( ) ( ) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 68 Ahora graficando buscamos todos los valores de : Obtenemos dos valores , y . Los expresamos en forma genérica: Recordar que hicimos la sustitución Para : Para : Graficamos para hallar los conjuntos de positividad y negatividad: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 69 ( )⋃( ) ( )⋃( ) Ahora tenemos que determinar en qué puntos la función alcanza el valor máximo y el mínimo. Sabemos que la función ( ) está acotada entre los valores y . Teniendo en cuenta éste datos y viendo nuestra función: ( ) ( ). Tenemos que encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y . ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Notar que aplicamos la sustitución , reemplazamos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 70 (Para estos valores la función alcanza su valor máximo ) ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Notar que aplicamos la sustitución , reemplazamos: (Para estos valores la función alcanza su valor mínimo ) d) ( ) ( ) Antes que nada tenemos que obtener los ceros de la función: ( ⏟ ) ( ) ( ) ( ) Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 71 Ahora graficando buscamos todos los valores de : Obtenemos dos valores , y . Los expresamos en forma genérica: Recordar que hicimos la sustitución Para : Para : Graficamos para hallar los conjuntos de positividad y negatividad: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 72 ( )⋃( )⋃( )⋃( ) ( )⋃( )⋃( ) Ahora tenemos que determinar en qué puntos la función alcanza el valor máximo y el mínimo. Sabemos que la función ( ) está acotada entre los valores y . Teniendo en cuenta éste datos y viendo nuestra función: ( ) ( ) . Tenemos que encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y . ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Notar que aplicamos la sustitución , reemplazamos: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 73 (Para estos valores la función alcanza su valor máximo ) ( ⏟ ) ( ) Lo expresamos en forma genérica: , Notar que aplicamos la sustitución , reemplazamos: (Para estos valores la función alcanza su valor mínimo ) Ejercicios Surtidos Tenemos las funciones ( ) y ( ) , necesitamos la función . Resolvamos:( ) ( )( ) ( ) ( ) Para obtener el dominio tenemos que tener en cuenta que el argumento del logaritmo debe ser mayor a . Ejercicio 1. Sean… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 74 Es importante notar que para cualquier valor de la función da como resultado un número mayor a . Eso se debe a que el termino crece más rápido que el termino al darle valores a . Por lo tanto: ( ( )) Ahora nos pide que obtengamos los ceros de la función: No existe ningún valor de que haga que la función tenga valor en los números reales. Eso lo podes justificar haciendo la formula resolvente (queda una raíz de un número negativo). Otra manera de justificarlo sería obteniendo el vértice de la función y teniendo en cuenta la concavidad de la misma. La función no pasa por el eje . Por lo tanto no tiene ceros. El conjunto de positividad, por lo que venimos diciendo, es ( ). ( ) ( ) Resolvamos: ( ) ( )( ) ( ) ( ) Ya tenemos la función ( ), ahora obtenemos la inversa: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) No hay ninguna restricción en la función, por lo tanto ( ( )) . Ejercicio 2. Sean… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 75 Nos queda obtener la imagen. Vamos a ver si tiene asíntota horizontal (ya sabemos que no tiene vertical porque no hay restricciones en el dominio). ⏞ ⏞ Por lo tanto hay una asíntota horizontal en . Sabemos por el exponente de la que la función es creciente. Por lo tanto: ( ( )) { ( ) ( ) } Tenemos que obtener la función inversa: ( ) ( ) ( ) ( ) ⏞ ( ) ( ) ( ) ( ) Ahora vamos a obtener el dominio, sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a . Ejercicio 3. Sean… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 76 ( ( )) Tenemos la función ( ) y nos dan dos puntos. { ( ) { Despejamos en la primera ecuación: Reemplazamos en la segunda: ( ) Ya con el valor de podemos obtener : ( ) Ya tenemos la función ( ): Ejercicio 4. Sea ( )… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 77 ( ) Calculamos ( ): ( ) ( ) ( ) La imagen la podes determinar directamente teniendo en cuenta la amplitud de la función ( ) y el desplazamiento ( ). ( ( )) { ( ) ( ) } Tenemos que obtener los puntos donde la función alcanza sus valores máximos en el intervalo . Sabemos que la función ( ) alcanza su valor máximo en . En base a eso podemos obtener en que valores de la función alcanza los máximos. ( ⏟ ) ( ) Notar que hicimos la sustitición . Por lo tanto: Nos piden que sea en el intervalo Ejercicio 5. Sea ( )… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 78 debe ser un entero, por lo tanto los posibles valores son: . Dando como resultado que los valores de en los que la función alcanza su valor máximo ( ) son: y Dejamos el grafico de la función: ( ) ( ) Nos dan un cero de la función . Podemos reemplazar: ( ) ( ) Tenemos el valor de que es la amplitud de la función, además tenemos el desplazamiento ( ). Por lo tanto: ( ( )) { ( ) ( ) } Ejercicio 6. Se sabe… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 79 ( ) ( ) ( ) Simplificamos haciendo factor común ( ): ( ) ( ) ( ( ) ) Tenemos que obtener los ceros, por lo tanto: ( ) ( ( ) ) Hay dos posibilidades: ( ) y ( ) . Tenemos que resolver ambas para obtener todos los ceros de la función en el intervalo que nos piden. Primero obtenemos los valores de que satisfacen ( ) : ( ) ( ) , siendo . Tenemos que hallar los valores que pertenecen al intervalo: Existe un único valor que cumple para los enteros: . Reemplazando en : ( ) es uno de los ceros de la función, ahora veamos que pasa con ( ) : Ejercicio 7. Indicar los… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 80 ( ) ( ) ( ) ( ) , siendo . Tenemos que hallar los valores que pertenecen al intervalo: También existe un único valor que cumple para los enteros: . Reemplazando en : ( ) es un cero de la función. Ahora vamos a graficar para obtener los conjuntos de positividad y negatividad. Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 81 ( )⋃( ) ( ) ( ) ( ) Tenemos que hallar los ceros, por lo tanto: ( ⏟ ) ( ) ( ) ( ) , siendo . Sustituimos : Ejercicio 8. Sea ( )… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 82 No nos dan un intervalo. Los ceros son todos los que responden a la forma , siendo . Vamos a obtener los valores máximos y mínimos. Sabemos que la función alcanza su valor máximo en y su mínimo en . Analicemos, primero buscamos los máximos: ( ⏟ ) ( ) ( ) , siendo . Sustituimos : Los máximos responden a la forma , siendo . Ahora vamos a buscar los mínimos: ( ⏟ ) ( ) ( ) , siendo . Sustituimos : Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 83 Los mínimos responden a la forma , siendo . ( ) ( ) Tenemos que buscar todos los valores de en los que . ( ) ( ⏟ ) ( ) ( ) Obtenemos dos resultados, uno sale directamente de la calculadora: , siendo . Sustituimos : , siendo . Y el otro hay que obtenerlo graficando la circunferencia: Ejercicio 9. Sea … Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 84 Chequeamos: ( ) ( ) Por lo tanto otro posible resultado es: , siendo . Notar que la función ( ) tiene dominio , por lo tanto tenemos que obtener los puntos que cortan a la función ( ) en ese intervalo: Existe un único : Por lo tanto uno de los puntos en el quela recta corta a la función ( ) en el intervalo es: ( ) Ahora veamos que pasa con el otro valor: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 85 Existe un único : ( ) Obtuvimos como resultado dos puntos y . Es muy similar al ejercicio anterior, vamos a resolver: ( ) ( ) Tenemos que buscar todos los valores de en los que ( ) . ( ) ( ⏟ ) ( ) ( ) Ejercicio 10. Sea ( )… Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 86 Obtenemos dos resultados, uno sale directamente de la calculadora: , siendo . Sustituimos : , siendo . Y el otro hay que obtenerlo graficando la circunferencia: Chequeamos: ( ) ( ) Por lo tanto otro posible resultado es: , siendo . Vamos a ver que pasa en el intervalo , primero con : 1 -1 Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 87 Existen dos valores que satisfacen, y . Reemplazamos en Si : ( ) Si : ( ) Ahora vamos a ver que pasa en el intervalo , primero con : Existen dos valores que satisfacen, y . Reemplazamos en Si : ( ) Si : ( ) Por lo tanto los resultados son: Bajate los resueltos y respondé tus dudas en www.exapuni.com 88 Esta guía fue hecha con la mejor intención, con la mayor profesionalidad posible y como un aporte útil para la comunidad. Si encontrás algún detalle, podés dejarnos tus comentarios en www.exapuni.com para que mejoremos el material al máximo! http://www.exapuni.com/ Funciones exponenciales y logarítmicas Ejercicios Surtidos Tenemos las funciones 𝑓,𝑥.=,𝑥-2.+3𝑥+3 y 𝑔,𝑥.=,ln-𝑥., necesitamos la función ℎ=𝑔∘𝑓. Resolvamos: ℎ,𝑥.=,𝑔∘𝑓.,𝑥.=𝑔,𝑓,𝑥..=,ln-(,𝑥-2.+3𝑥+3) . Para obtener el dominio tenemos que tener en cuenta que el argumento del logaritmo debe ser mayor a 0. ,𝑥-2.+3𝑥+3>0 Es importante notar que para cualquier valor de 𝑥 la función da como resultado un número mayor a 0. Eso se debe a que el termino ,𝑥-2. crece más rápido que el termino 3𝑥 al darle valores a 𝑥. Por lo tanto:
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