ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE
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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICAS CURSO DE NIVELACIÓN 2015 – 1S CAPÍTULO: FUNCIONES DE UNA VARIABLE REAL D E B E R 4
3.1 Funciones de una variable real 1) Defina: a) Función de una variable real. b) Dominio de una función de variable real. c) Rango de una función de variable real. 2) En base a los siguientes enunciados identifique la variable independiente y la variable dependiente. a) El costo de transporte de arroz y la cantidad de kilogramos de arroz. b) La tarifa de agua y los metros cúbicos de agua usados. c) Distancia recorrida y el tiempo usado para el recorrido. 3) El máximo dominio posible de la función de variable real con regla de correspondencia
4 − x2 , es igual a: 2−x [−2,2) (−∞,−2] ∪ (2,+∞) (−2,2) {−2,−1,0,1} (−∞,−2) ∪ (2,+∞)
f ( x) = a) b) c)
€
€ € € €4) €
d) e)
Respuesta: a) Determine el domino de las siguientes funciones de variable real: a) 𝑓 𝑥 = 4𝑥 − 1 ! b) 𝑔 𝑥 = −4𝑥 − 5𝑥 c) ℎ 𝑥 = −7 d)
5)
𝑖 𝑥 =
!!!
!! ! !!
Determine el dominio de las siguientes funciones de variable real: a)
𝑓 𝑥 = 4 − 𝑥 !
b)
𝑔 𝑥 =
c)
ℎ 𝑥 =
d)
𝑖 𝑥 =
e)
𝑗 𝑥 =
!!!! !!!
− 2
!!! ! !! !!! !! !!!
!!!!! !!!
3𝑥 + 2 − 2 − 5 − 𝑥
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6)
Si una función de variable real tiene como dominio x x ≥ 7 y dicha función contiene al
{
}
( )
)
punto 7,5 , entonces el rango de la función f es "#5, + ∞ . a) Verdadero
7)
b) Falso
Respuesta: b) ! ¿La función 𝑓 𝑥 = 3𝑥 + 5𝑥 + 7 puede tener un valor negativo en su rango? Justifique su respuesta. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b)
8)
Cree, de ser posible, una función en donde su dominio sea todos los números reales y su rango un subconjunto de los números reales positivos 9) Cree, de ser posible, una función en donde su dominio sea un subconjunto de los números reales negativos y su rango un subconjunto de los números reales positivos. 10) Determine algebraicamente el rango de las siguientes funciones: a) 𝑓 𝑥 = 2𝑥 − 4 ! b) 𝑔 𝑥 = 𝑥 + 8 c) ℎ 𝑥 = 5 !!!!
d)
𝑓 𝑥 =
e) f)
𝑔 𝑥 = − 𝑥 + 2 + 5 ℎ 𝑥 = −2𝑥 ! − 4𝑥 − 3
!!!!
11) Si 𝑅𝑒 = ℝ y 𝑝 𝑥 : a) −2,2
! ! !! !! !
es un número real, entonces Ap(x) es igual a:
b) −2,2
c) [2, +∞)
d) 0,1
e) 1,2 Respuesta: b)
12) Si f es una función de variable real cuya regla de correspondencia es 𝑓 𝑥 = Entonces su dominio es el intervalo: ! ! !
a) − ,
! !
b) −3,3 !
! ! !
c) − ,
! !
d) −2,2 !
! !
e) − ,
13) El mayor dominio de la función de variable real f definida por: 1 1 1 𝑓 𝑥 = + + 𝑥+2 𝑥 ! + 5𝑥 + 6 𝑥−1 𝑥−2 es igual a: a) (−2,3] b) (−2,1) ∪ [2, +∞) c) 1, +∞ d) (−2,1) ∪ (2, +∞) e) (1,2)
! !
! ! !! ! ! !!
.
Respuesta: a)
Respuesta: d)
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14) Si 𝑅𝑒 = ℝ y 𝑝 𝑥 : a) 2,3 b) −∞, 3 c) 3, +∞ d) (2,3]! e) (-‐∞, 2]
!!! !!!
es un número real, entonces Ap(x) es igual a:
Respuesta: e) 3.2 Representación gráfica de funciones 15) Defina: Gráfica de una función de variable real. 16) Enuncie el teorema de la recta vertical. 17) Una función puede tener dos intersecciones con el eje Y. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b) 18) Una función puede tener dos o más intersecciones con el eje X. a) Verdadero b) Falso Respuesta: a) 19) Una función debe tener intersecciones con el eje X. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b) 20) ¿La relación existente entre la edad de una persona y su estatura, es una función? Bosqueje la gráfica de esta relación. 21) ¿La relación existente entre la edad de una persona y su peso, es una función? Bosqueje la gráfica de esta relación. 22) Utilices las 6 últimas facturas del consumo de energía eléctrica de su casa. Elabore una gráfica para este comportamiento y deduzca una relación entre las variables presentes. 23) Se tiene la gráfica de la función f, determine: a) El dominio de f b) El rango de f c) Intersecciones con el eje X y el eje Y d) El valor numérico de
!(!!)!!(!!) ! ! !!(!)
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24) Solamente una de las siguientes gráficas corresponde a la de una función de ℝ en ℝ, identifíquela. a) b) c) d) e) Respuesta: b) 4 y
3
2
1
x
0
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
-1
-2
-3
-4
4 y
3
2
1
x
0
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
-1
-2
-3
-4
4 y
3
2
1
x
0
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
-1
-2
-3
-4
4 y
3
2
1
x
0
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
-1
-2
-3
-4
4 y
3
2
1
x
0
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
-1
-2
-3
-4
Página 4 de 43
25) Determine si las siguientes gráficas representan una función: a) b) c) Respuesta: a) No, b) No, c) Sí 26) Una de las gráficas adjuntas NO representa una función de variable real. Identifíquela. a) Página 5 de 43
b) c) d) e) Respuesta: c) Página 6 de 43
27) Se tiene la gráfica de la función g, determine: a) El dominio de g b) El rango de g c) Intersecciones con el eje X y el eje Y d) El valor numérico de 𝑔 −5 − 𝑔 2 + 𝑔(4) 28) Se tiene la gráfica de la función h, determine: a) El dominio de h b) El rango de h c) Intersecciones con el eje X y el eje Y d) El valor numérico de ℎ −5 − ℎ −1 + ℎ(1) 29) Se tiene la gráfica de la función f , determine:
a)
El dominio de f
b)
El rango de f
c) d)
Intersecciones con el eje X y el eje Y El valor numérico de 𝑓 −3 − 𝑓 −1 + 𝑓(2)
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3.3 Tipos de funciones 30) Defina: a) Función inyectiva. b) Función sobreyectiva. c) Función creciente. d) Función estrictamente creciente. e) Función decreciente. f) Función estrictamente decreciente. g) Función monótona. h) Función par. i) Función impar. j) Función periódica. k) Período fundamental de una función periódica. l) Función acotada. 31) Enuncie el teorema de la recta horizontal. 32) Sea una función f : ! " ! , identifique la proposición VERDADERA. a) Si f es impar, entonces f no es acotada. b) Si f es par, entonces f no es inyectiva. c) Si f es biyectiva, entonces f no es sobreyectiva. d) Si f es inyectiva, entonces f es sobreyectiva. e) Si f es periódica, entonces f es acotada. Respuesta: b) 33) Si f es una función de variable real, cuyo gráfica es:
Entonces es VERDAD que: a) f es inyectiva b) c) d) e)
f es impar f no es sobreyectiva f es creciente en el intervalo (–1,4) ∀𝑥 ∈ −∞, −1 𝑓(𝑥) > 0 Respuesta: e) Página 8 de 43
34) Si la gráfica adjunta corresponde a la de una función de variable real de ℝ en ℝ: Determine el valor de verdad de cada proposición: a) La función no es par, ni impar. b) La función es creciente en el intervalo (-‐2,4) c) No es cierto que, la función es inyectiva o sobreyectiva. d) La función es monótona en todo su dominio. e) La función no es acotada. Respuesta: a) 1, b) 0, c) 1, d) 0, e) 0 35) Una de las siguientes gráficas de funciones de ℝ en ℝ tiene asociada una proposición FALSA, identifíquela: a) ∀𝑥, 𝑦 ∈ ℝ 𝑥 > 𝑦 → 𝑓 𝑥 ≥ 𝑓 𝑦 b) ∀𝑥, 𝑦 ∈ ℝ 𝑥 ≠ 𝑦 → 𝑓 𝑥 ≠ 𝑓 𝑦
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c)
∀𝑥 ∈ ℝ 𝑓 𝑥 ≤ 3
d)
∀𝑥 ∈ ℝ 𝑓 𝑥 = 𝑓 𝑥 + 2
e)
∀𝑥 ∈ ℝ 𝑓 −𝑥 = 𝑓 𝑥
Respuesta: e) 36) Si f es una función de ℝ en ℝ cuya gráfica es: Página 10 de 43
Entonces es VERDAD que: a) f es una función monótona creciente. b) f es sobreyectiva. c) f es una función impar. d) f es una función inyectiva. e) f (–2) + f (0) + f (2) = 7 Respuesta: b) 37) Si f una función de ℝ en ℝ cuyo gráfica es:
Entonces es FALSO que: a) f es estrictamente decreciente en el intervalo −∞, −2
b) f es creciente en el intervalo 4, +∞ c) ∀𝑥 ∈ 0,3 2 ≤ 𝑓(𝑥) ≤ 6 d) f es creciente en el intervalo 3, +∞ e) f es creciente en el intervalo [3, +∞) Respuesta: e) 38) Utilizando las definiciones, analice si las funciones dadas son pares o impares: a) 𝑓 𝑥 = 5𝑥 + 𝑥 ! b) 𝑔 𝑥 = 𝑥 ! − 𝑥 c) ℎ 𝑥 = 2 − 𝑥 − 𝑥 + 2 d) 𝑗 𝑥 = 3𝑥 ! − 4𝑥 ! e) 𝑚 𝑥 = 5 Respuesta: Pares: b), e). Impares: a), c) 39) Considere la gráfica adjunta de una función de variable real 𝑓 : Página 11 de 43
Justificando su respuesta, determine el valor de verdad de cada proposición: a)
! !! !! ! !!(!)
= −6
!(!)
b) c) d) e)
𝑓 es impar. ∀𝑥 ∈ 0,2 , 𝑓 es creciente. ∀𝑥 ∈ 2,6 , 𝑓 es decreciente. ∀𝑥! , 𝑥! ∈ −6,2 𝑥! < 𝑥! → 𝑓(𝑥! < 𝑓(𝑥! )) Respuesta: a) 0, b) 0, c) 0, d) 1, e) 0 40) Sea f una función de ℝ en ℝ . Si se definen las funciones g y h, tales que: 𝑓 𝑥 + 𝑓(−𝑥) 𝑓 𝑥 − 𝑓(−𝑥) 𝑔 𝑥 = 𝑦 ℎ 𝑥 = 2 2 Es FALSO que: a) ∀𝑥 ∈ ℝ, 𝑔 𝑥 = ℎ(−𝑥) b) ℎ es impar c) 𝑓 𝑎 = 𝑔 −𝑎 − ℎ(−𝑎) d) 𝑔 es par e) – 𝑔 es par Respuesta: a) 41) Dada la gráfica de la función f : X ! Y : Determine: a) El conjunto X para que f sea una función. b) El conjunto Y para que f sea una función sobreyectiva. c) Los intervalos de monotonía de f . 42) Si f es una función de ℝ en ℝ impar estrictamente creciente y g es una función tal que y
2
1
x
0
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
-1
-2
-3
-4
𝑔(𝑥) = 𝑓(𝑥), entonces el valor de: a) 5/3
b) –5/2
!! ! !!!(!)
!!!
c) –5/3
!! !!(!!)
d) 1
e) –1
Respuesta: a)
43) Considerando las operaciones con funciones de variable real, identifique la proposición FALSA: a) La SUMA de dos funciones PARES es PAR. b) La DIFERENCIA de dos funciones IMPARES es PAR. c) El COCIENTE entre una función PAR y una función IMPAR es IMPAR. d) La SUMA de dos funciones CRECIENTES también es CRECIENTE. e) El PRODUCTO de dos funciones IMPARES es PAR. Respuesta: b) Página 12 de 43
44) Considere la siguiente gráfica de una función de variable real: Justificando su respuesta, determine el valor de verdad de cada proposición: a) f es par. b) f no es inyectiva. c) f es periódica. d) f es acotada inferiormente. e) f es estrictamente creciente en 2,+∞ . Respuesta: a) 0, b) 1, c) 0, d) 1, e) 1 3.4 Asíntotas de la gráfica de función de variable real 45) Defina: a) Asíntota horizontal. b) Asíntota vertical. 4 y
3
2
1
x
0
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
-1
-2
-3
-4
(
46) Si f (x) =
)
# 1& 3x −1 ; x ∈ ! − $− ' , especifique dominio y rango de f −1 y grafíquela. 2x +1 % 2(
47) Para cada una de las siguientes funciones, determine las asíntotas horizontales y verticales de sus gráficas si hubieren; además, determine las intersecciones con los ejes coordenados. ! a) 𝑓 𝑥 = ! b)
𝑔 𝑥 =
c)
ℎ 𝑥 =
d)
𝑗 𝑥 =
!!! !
! ! !! !! ! ! !! !! ! !!! !
48) Sea f : X ! " la función definida por f x =
()
x 2 −1 x 2 +5x + 6
Bosqueje la gráfica de 𝑓 y determine: a) El conjunto X que tenga la mayor cardinalidad posible. b) En caso de existir, las asíntotas horizontales y verticales.
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3x − 5 , identifique la proposición FALSA: x−2 a) Cuando x tiende a −∞ , el valor de f x es cercano a 3.
()
49) Dada la función de variable real f x =
()
b) f tiene asíntota vertical en x = 2 y asíntota horizontal en y = − 3 c) f tiene solo una asíntota vertical.
()
d) Cuando x se acerca a 2, entonces f x tiende a +∞ o tiende a −∞ e) f tiene asíntota vertical en x = 2 y asíntota horizontal en y = 3 Respuesta: b)
()
50) Sea f : ! " ! definida por f x =
kx −1 . x2 + a
Si el punto 𝑃 (1,2) ∈ 𝑓, calcule el valor de 2𝑎 − 𝑘. 51) Dada la función de variable real 𝑓 𝑥 = a) b) c) d) e)
!!! ! ! !!!! ! ! !!!! ! ! !!
, identifique la proposición FALSA:
La función tiene una asíntota vertical y dos asíntotas horizontales. La función tiene una asíntota horizontal y dos asíntotas verticales. Cuando 𝑥 → ∞, el valor de f(x) es muy cercano a cero. La función tiene una asíntota vertical en x=−2 Cuando el valor de x está muy cercano a 3, el rango de la función es un valor que tiende a infinito. Respuesta: a)
52) Sea 𝑓 𝑥 =
!! ! ! ! !!!!
una función de variable real. Considerando las restricciones del
dominio, entonces es VERDAD que la gráfica de 𝑓 tiene: a) 2 asíntotas horizontales y una vertical. b) 2 asíntotas horizontales y 2 verticales c) 2asíntotas verticales y una horizontal d) 0 asíntotas horizontales e) 0 asíntotas verticales Respuesta: c) 53) Determine, de ser posible, las asíntotas verticales y horizontales de la función de variable
()
real cuya regla de correspondencia es f x = Bosqueje la gráfica de f .
x−2 9x 2 − 4
x 3 − 64 f x = f : X ! " 54) Considere la función definida así ( ) x 2 − 20x + 91 .
¿Cuál es el conjunto X que tiene la mayor cardinalidad posible? Determine si: a) 𝑓 es par. b) 𝑓 es impar. Página 14 de 43
55) Usando la gráfica adjunta, determine de manera aproximada una regla de correspondencia que se ajuste a una función racional. Respuesta: 𝑓 𝑥 =
!! ! !!"
56) Usando la gráfica adjunta, determine de manera aproximada una regla de correspondencia que se ajuste a una función racional. !!!! Respuesta: 𝑓 (𝑥) = !!! 57) Usando la gráfica adjunta, determine de manera aproximada una regla de correspondencia que se ajuste a una función racional. !!!" Respuesta: 𝑓 (𝑥) = ! ! ! !!"
! !!!!
Página 15 de 43
3.5 Funciones definidas por tramos 𝑥 ! ; 𝑥 < 0 58) Si 𝑓 𝑥 = 2; 𝑥 = 0 ; determine: 2𝑥 + 1; 𝑥 > 0 a) f(–2) b) f(0) c) f(2) Respuesta: a) 4, b) 2, c) 5 59) Dadas las funciones f y g tales que:
# 2 #% 2x −1, x > 1 %% x + 4, x > 2 f x =$ g x = $ x + 4, − 2 ≤ x ≤ 2 entonces es FALSO que: %& 2x +1, x ≤ 1 % %& x − 4, x < −2
()
()
(
) (
)
a)
f 1− π / π + g π −1/ π > 0
b) c) d) e)
Si a > 0, entonces f (a) > 0 Si a < 0, entonces f (a) + g (a) < 5 Si a ≥ 1 , entonces f (a -‐ 1) > 0 Si a < 1, entonces g (a – 2) > 0 Respuesta: e)
60) Bosqueje la gráfica de las siguientes funciones: 𝑥 ; −2 < 𝑥 < 0 1; 𝑥 = 0 a) 𝑓 𝑥 = 𝑥 ! ; 𝑥 > 0 3 + 𝑥; −3 < 𝑥 < 0 3; 𝑥 = 0 b) 𝑓 𝑥 = 𝑥; 𝑥 > 0 1; 𝑥 𝑒𝑠 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟𝑜 c) 𝑓 𝑥 = −1; 𝑥 𝑒𝑠 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟𝑜 4 − 𝑥 ! ; 𝑥 ≤ 2 d) 𝑓 𝑥 = 𝑥 ! − 4; 𝑥 > 2
61) Dada la función 𝑓 de ℝ en ℝ tal que 𝑓 𝑥 = a) 𝑓 1 + 𝑓 −1 b) 𝑓 −3 + 𝑓 3 − 𝑓 2 c) 2𝑓 −2 + 5𝑓 0 − 3𝑓 2
𝑥 ! − 1; 𝑥 ≥ 0 , determine el valor de: 𝑥 + 3; 𝑥 < 0
Respuesta: a) 2, b) 5, c) –12
2; 𝑥 < 4 6; 𝑥 = 4 en 𝑥 = 4 ? Justifique su respuesta. 𝑥 − 2; 𝑥 > 4 Respuesta: Es discontinua en 𝑥 = 4. 𝑥 + 1; 𝑥 < 1 63) ¿Es continua la función la función 𝑔 𝑥 = en 𝑥 = 1 ? Justifique su 2; 𝑥 ≥ 1 respuesta Respuesta: Es continua en 𝑥 = 1. 62) ¿Es continua la función 𝑓 𝑥 =
Página 16 de 43
64) Determine si cada una de las siguientes funciones dadas es par. Justifique su respuesta: 𝑥 ! + 4; 𝑥 ≠ 2 a) 𝑓 𝑥 = 6; 𝑥 = 2 𝑥 ! + 4; 𝑥 < 2 b) 𝑓 𝑥 = −𝑥 ! + 4; 𝑥 > 2 5; 𝑥 = 2 Respuesta: a) No es par, b) No es par. 65) Explique con sus propias palabras el concepto de continuidad de funciones.
66) Si una función es continua, tiene intersecciones con el eje X. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b) 67) Si una función tiene intersecciones con el eje X, es continua. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b) 68) Las funciones definidas por tramos no son sobreyectivas. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b) 69) Las funciones definidas por tramos no son inyectivas. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b) 70) Dada la función de variable real f tal que:
# 7, x < −4 %% f x = $ 3− x, −4 ≤ x ≤ 4 % −1, x>4 %&
()
Determine el valor de verdad de cada proposición: a) b) c) d) e)
rg f = "#−1,7$% f es una función par. f es una función creciente. f es una función inyectiva. f es una función sobreyectiva. Respuesta: a) 1, b) 0, c) 0, d) 0, e) 0
()
#% 2 x + 2x, x ≤ 0
71) Si f es una función de ! en ! definida por: f x = $
%&
−2x,
x>0
Identifique la proposición FALSA: a) f no es inyectiva.
b) f es sobreyectiva. c) f es creciente en el intervalo −1,0
(
)
Página 17 de 43
d) f es decreciente. e) Los puntos de intersección de f con el eje X son −2,0 y 0,0
(
) ( )
Respuesta: d) 3.6 Técnicas de graficación de funciones 72) Si la función 𝑓 es creciente en todo su dominio entonces la función −𝑓 será también creciente en todo su dominio. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b) 73) Considere la gráfica de una función de variable real f : ! " ! e identifique la proposición VERDADERA. a) La gráfica de función f ( 2 − x ) consiste en un desplazamiento de 2 unidades hacia la izquierda, de la gráfica de f . b) La gráfica de función f ( 2x ) + c consiste en un desplazamiento de 2 unidades hacia abajo, de la gráfica de f . c) La gráfica de función f (−x ) consiste en una reflexión respecto al eje X , de la gráfica de f .
( ) consiste en una reflexión de f respecto al eje Y , cuando
d) La gráfica de función f x
x > 0 , de la gráfica de f . e) La gráfica de función f ( kx ) consiste en un alargamiento vertical, cuando 0 < k < 1 , de la gráfica de f . Respuesta: d) 74) Considere la siguiente gráfica para una función g: entonces la gráfica de f (x ) = 1 − 2 g (1 − x ) es: (a) (b)
(c)
(d)
Respuesta: d) Página 18 de 43
75) Utilice la gráfica de la función 𝑓 que se muestra a continuación para graficar las nuevas funciones: a) 𝑔 𝑥 = 𝑓 𝑥 + 3 b) 𝑔 𝑥 = 𝑓 −𝑥 c) 𝑔 𝑥 = −𝑓 𝑥 d) 𝑔 𝑥 = 𝑓 𝑥 + 2 ! e) 𝑔 𝑥 = 𝑓 𝑥 !
76) Sean las gráficas de f y g, respectivamente, mostradas a continuación. Entonces la gráfica de g está representada por:
y
() () g ( x ) = 4 − f ( x ) g ( x ) = 2 − f ( x − 2) g ( x ) = − f ( x ) + 2 g ( x ) = f ( x + 2) − 2
a) g x = f x b) c) d) e)
y
g
f
x
x
Respuesta: d) 77) Basándose en la gráfica de la función f proporcionada a continuación, bosqueje la gráfica de: a) 𝑔 𝑥 = 𝑓 𝑥 b) ℎ 𝑥 = 𝑓 𝑥 78) Dada la gráfica de la función de variable real f : 4 y
3
2
1
x
0
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
-1
-2
-3
-4
Página 19 de 43
Bosqueje las gráficas de las nuevas funciones:
() ( ) h ( x ) = f ( x )
a) g x = 2 f −x
b)
79) Basándose en la función 𝑓 𝑥 = 𝑥 ! . Escriba la nueva regla de correspondencia de la función 𝑔, de acuerdo a cada una de las especificaciones: a) Desplazada a la derecha 4 unidades. b) Reflejada con respecto al eje Y. c) Reflejada respecto del eje X. d) Alargada en forma vertical por un factor de 4. e) Alargada en forma horizontal por un factor de 4. Respuesta: a) 𝑔 𝑥 = (𝑥 − 4)! , b) 𝑔 𝑥 = −𝑥 ! , c) 𝑔 𝑥 = 𝑥 ! , d) 𝑓 𝑥 = 4𝑥 ! , e) 𝑔 𝑥 = 𝑥 ! /64 80) Si a una función se le aplica el valor absoluto a su rango, será solamente positiva. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b) 81) Relacione las gráficas que se muestran a continuación con las reglas de correspondencia de funciones dadas. Página 20 de 43
𝑦 = 𝑥 ! + 2 𝑦 = −𝑥 ! + 2 𝑦 = 𝑥 + 2 = − 𝑥 + 2 𝑦 = 𝑥 − 2 ! 𝑦 = − 𝑥 − 2 ! 𝑦 = 𝑥 − 2 𝑦 = − 𝑥 + 2 𝑦 = 2𝑥 ! 𝑦 = −2𝑥 ! 𝑦 = 2 𝑥 𝑦 = −2 𝑥 Respuesta: a) 6, b) 1, c) 8, d) 4, e) 2, f) 9, g) 11, h) 3, i) 5, j) 10, k) 12, l) 7
a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l)
()
(
)
82) Dada la gráfica de la función g x = − f 1− 2x , bosqueje la gráfica de f . 4 y
3
2
1
x
0 -7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
-1
-2
-3
-4
3.7 Funciones lineales 83) Defina: Función lineal.
()
84) La función lineal f x = −0.5x + 2 se interseca con el eje X en 0.5 . a) Verdadero
b) Falso Respuesta: b)
85) Sea f una función lineal, donde f ( 2 ) = k +1 y f ( 5) = 1 , entonces el valor de su pendiente, en términos de k , es igual a: a) k − 3
b) k c)
k 2
d)
k 3
e) −
k 3
Respuesta: e)
()
(
86) Sea la función de variable real definida por f x = − 2x + 1 , tal que rg f = −7 , 5"# . Entonces, el conjunto dom f es igual a: a) "#−4, 2 b) −4, 2"# c) "#−2, 4$%
)
(
(
d) −2, 4"#
)
e) "#−2, 4 Respuesta: e) Página 21 de 43
87) Dada la gráfica de la función lineal f ( x ) = mx + b , la cual contiene los puntos A (−2, 4) y C ( 5, −3) :
y
el valor de m + b , es igual a: a) –1 b) 0
A
x
C
c) 1
d) 2
e) 3 Respuesta: c)
88) Sea la función f : ! " ! definida así: f ( x +1) = entonces el valor de f (101) es igual a: a) 50
b) 51
c) 52
2 f ( x ) +1 , si se sabe que f (1) = 2 , 2
d) 102
e) 103
Respuesta: c) 89) La relación entre grados Celsius (°𝐶) y grados Fahrenheit (°𝐹) para medir la temperatura es lineal. Encuentre la ecuación que relacione °𝐶 y ° 𝐹 si 0 °𝐶 corresponden a 32 ° 𝐹 y 100 °𝐶 corresponden a 212 ° 𝐹. Utilice la ecuación para hallar la medida en °𝐶 de 70 ° 𝐹.
Respuesta: a) ℃ =
! !
℉ − 32 , b) ≈ 21.1 ℃
90) Cada domingo un canillita vende 𝑥 copias de cierto periódico a $1.00 cada una. El costo de distribuidor es de $0.50 por periódico y se paga un costo fijo de almacenaje y envío, de $100.00 cada domingo. a) Escriba la ecuación que relacione la ganancia 𝑝 con el número de copias vendidas b) ¿Cuál es la ganancia si se venden 1000 copias? Respuesta: a) 𝑝 = 0.50 𝑥 − 100, b) 400 91) Sean las funciones 𝑓 y 𝑔 tales que 𝑓 𝑥 = 2𝑥 − 3, 𝑥 ∈ ℝ 𝑦 𝑔 𝑥 = −3𝑥 + 4, 𝑥 ∈ ℝ. Determine: a) Las intersecciones de cada función con los ejes de coordenadas. b) Los valores de 𝑥 ∈ ℝ tal que 𝑓 𝑥 < 𝑔(𝑥).
!3 $
(
)
#
7& 5'
Respuesta: a) Intersecciones de 𝑓 : P1 # ,0 & , P2 0,−3 .
"2 %
!4 $
( )
Intersecciones de 𝑔: P1 # ,0 & , P2 0,4 . b) % −∞, (
"3 %
$
Página 22 de 43
92) Bosqueje la gráfica de una función de variable real f que tenga las siguientes caracteristicas:
( )
()
()
( )
•
f −4 = 3 , f 5 = −5 , f 8 = 5 , f 10 = 5
•
f es decreciente en el intervalo (− ∞,-4)
•
f no es inyectiva.
•
f es constante en intervalo (5,8)
•
f es lineal en intervalo (8, + ∞)
93) En el año 2010, una compañía suministró electricidad en los meses de verano a clientes residenciales por un cargo mensual de $9,06 más $0,10819 por cada Kilowatt-‐hora de consumo. a) Escriba una ecuación lineal que relacione el cargo mensual 𝐶 con el número 𝑥 de kilowatts-‐hora consumidos en el mes. b) ¿Cuál es el cargo por consumir 300 kilowatts-‐hora? c) ¿Cuál es el consumo, expresado en kilowatts-‐hora, si la planilla muestra un cargo de $500?
()
Respuesta: a) C x = 9.06 + 0.10819x , b) $41.517, c) 4537.75 Kwh 94) Al analizar el voltaje de un circuito V, se conoce que: • V es una función del tiempo t. • El voltaje se mantiene constante en un valor de 10 voltios desde t = 0 seg. hasta t = 5 seg. • Desde t = 5 seg. hasta t = 10 seg. el voltaje satisface la ecuación V = 2(10 -‐ t) • V crece linealmente desde t = 10 seg. hasta t = 20 seg. hasta que V(20) = 10 voltios • V es periódica con período fundamental T = 20 seg. Grafique la evolución del voltaje desde t = 0 seg. hasta t = 1 minuto. 3.8 Funciones cuadráticas 95) Defina: Función cuadrática.
(
()
)
2
96) Sea f : −∞,4 ! " tal que f x = −x + 8x −13 , entonces f es estrictamente creciente. a) Verdadero
b) Falso Respuesta: a)
2
97) Sea la función cuadrática f : ! " ! tal que f ( x ) = 3x + 2x + k , el intervalo de valores de k para los que la gráfica de f NO tiene puntos de intersección con el eje X es:
"1 #3
% &
a) $ , +∞'
# 1 $ 3
& '
# $
1& 3'
b) % − , +∞( c) % −∞, (
# $
1& 3'
# $
1& 3'
d) % −∞, − ( e) % −∞, ( Respuesta: a) Página 23 de 43
# x +1, x>0 %% 98) Sea la funcion de variable real f definida por f x = $ x 2 −1 ≤ x ≤ 0 % 2 x < −1 %& Bosqueje la gráfica de f .
()
99) Encuentre el vértice, el eje de simetría y las intersecciones con el eje X y el eje Y, si las hay; para las siguientes funciones: a) 𝑓 𝑥 = 𝑥 ! + 2𝑥 − 8 b) 𝑓 𝑥 = 2𝑥 ! − 𝑥 + 2 c) 𝑓 𝑥 = 3𝑥 ! + 6𝑥 + 2 d) 𝑓 𝑥 = −2𝑥 ! + 2𝑥 − 3 e) 𝑓 𝑥 = −𝑥 ! − 3𝑥 + 4 100) La gráfica de la función 𝑓 𝑥 = 𝑎𝑥 ! + 𝑏𝑥 + 𝑐 tiene vértice en x = 0 y contiene los puntos (0, 2) y (1, 8). Encuentre los valores de 𝑎 , 𝑏 y 𝑐 . Respuesta: 𝑓 𝑥 = 6𝑥 ! + 2 101) Un fabricante de cierto artículo ha encontrado que cuando el precio por unidad es de p dólares, el ingreso R (en dólares) es: 𝑅 = −4𝑝 ! + 4000𝑝. a) ¿Qué precio debe establecerse para maximizar el ingreso? b) ¿Cuál es el ingreso máximo? Respuesta: a) $500, b) $1,000,000.oo 102) Un puente colgante con peso distribuido uniformemente a lo largo de su longitud tiene dos torres gemelas que se alzan 75 metros sobre una carretera y están separadas 400 metros. Los cables de forma parabólica están suspendidos de la parte superior de cada torre y tocan la carretera en el centro del puente. Encuentre la altura de los cables en un punto a 100 metros del centro. (Suponga un camino plano.) Respuesta: 75/4 m. 103) Considere la función 𝑓 𝑥 = 𝑥 ! + 2𝑥 + 𝑘, 𝑥 ∈ ℝ. Determine el valor de 𝑘 de tal manera que el rango de 𝑓 sea −3, +∞ . Respuesta: 𝑘 = −2 104) Determine la regla de correspondencia de la función cuadrática 𝑓 si se conoce que las raíces de 𝑓 son los puntos 𝑥 = 1 y 𝑥 = 3 y 𝑃 (2, 3) ∈ 𝑓. Respuesta: 𝑓 𝑥 = −3𝑥 ! + 12𝑥 − 9 105) Determine el valor de 𝑘 de tal manera que la recta con ecuación 𝑦 = −2𝑥 − 1 sea tangente a la función con regla de correspondencia 𝑓 𝑥 = 𝑥 ! + 2𝑥 + 𝑘, 𝑥 ∈ ℝ. Respuesta: 𝑘 = 3 106) Toda función cuadrática de ! " ! es simétrica respecto al eje X. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b)
107) Las funciones cuadráticas de ! " ! no son inversibles. a) Verdadero b) Falso Respuesta: a) Página 24 de 43
2
()
108) Sea la función f : ! " ! definida por f x = x , bosqueje las gráficas de las nuevas funciones:
()
(
()
"x% ' #2&
)
a) g x = f x +1 −1 b) h x = − f $
109) Las funciones cuadráticas de ! " ! no son acotadas. a) Verdadero b) Falso Respuesta: a) 2
()
110) Dada la función f : ! " ! definida por f x = x − 6x + 5 . Identifique la proposición FALSA. a) La función no es par. b)
rg f < 0 cuando x ∈ "#1,5$%
c) La función es monótona en el intervalo −∞,3#$
(
d) La función no es inyectiva. e) La función no es sobreyectiva. Respuesta: b)
# x2 , %% 111) Sea f : ! " ! definida así f x = $ 1, % 2 %& −x + 4,
()
x ≤ −1 −1< x ≤ 2 , entonces es VERDAD x>2
que: a) f es impar. b) rg f = ! c)
( ) $%( x < x ) → ( f ( x ) < f ( x ))&' ∈ (0,2) %&( x < x ) → ( f ( x ) ≤ f ( x ))'(
∀x1 , x2 ∈ 2,3
d) ∀x1 , x2 e)
1
2
1
2
1
2
1
2
f es acotada. Respuesta: d)
3.9 Operaciones con funciones de variable real 112) Demuestre, de ser posible, si: a) La suma de dos funciones pares es otra función par. b) La multiplicación de funciones impares es una función par. c) La multiplicación de una función par y una función impar es impar. d) La suma de funciones crecientes es una función creciente.
Página 25 de 43
113) Sea la función f , de la cual se conoce que f (10 ) = 1 y f ( xy ) = f ( x ) + f ( y ) , entonces el valor de f (100 ) es igual a: a) 0
b) 1
c) 2
d) 3
e) 4 Respuesta: c)
114) Halle la funcion
f ! g si f y g son funciones de ! en ! , tal que:
#% 2 "$ x +1 , x > 2 x −4 ,x ≥ 4 f x =# g x = $ ,x ≤ 2 %& 2x + 2 , x < 4 %$ 2
()
()
()
a) Verdadero
( ( ( ) ) ) = 3
()
x − 3 y h ( x ) = x 2 −9 , entonces f g h 4
b) Falso
115) Si f x = x +1 , g x =
Respuesta: a)
116) Dadas las funciones de variable real f , g y h definidas por:
# 3− x, x < −2 % f x = $ x 2 , − 2 ≤ x ≤ 1 %−2, x >1 &
()
# − x, % g x =$ %& − 2,
()
x ≤1 x >1
()
h x = x +1 − 2
De ser posible, calcule: a) b) c) d) e) f) g) h) i)
j)
( f + g ) (1) (h − g ) (0) ( g ⋅ h) (−1) ( f / h) (−2) (h / g ) (−1) ( g + f ) (0) ( g + h) (−1) ( f ⋅ h) (−2) ( g / h) (−1) ( f / g ) (−1) 2
117) Dadas las reglas de correspondencia de dos funciones de variable real: f ( x ) = x −1 y
!1$ g ( x ) = 2x − a , para que se cumpla que ( f ! g) # & = ( g ! f ) ( a +1) , la suma de los "2% valores que puede tomar a es igual a: a) –5
b) –3
c) 2
d) 3
e) 5 Respuesta: a)
Página 26 de 43
x +1 , y x−2 " 1% x−2 g : (−∞, −1) ∪ (−1, +∞) ! " tal que g ( x ) = , el valor numérico de ( g ! f ) $ − ' es # 2& x +1
118) Sean las funciones racionales f : (−∞, 2 ) ∪ ( 2, +∞) ! " tal que f ( x ) =
igual a: a) −3
b) −
11 4
c)
4 7
d) 1
e)
11 4
Respuesta: b)
119) Dadas las funciones f(x) = x – 1, g(x) = x + 1. Obtenga las reglas de correspondencia de: a) 3f – 2g b) f g 120) Sea f una función de variable real definida como: f(𝑥) = m 𝑥 – n , si f(1) = 5 , f(3) = 3 , el valor de m + n es igual a: a) –7 b) 5 c) –5 d) 7 Respuesta: a) 121) Dadas las funciones de variable real: 𝑥 + 1 𝑠𝑖 𝑥 < −2 𝑓(𝑥) = 4 𝑠𝑖 − 2 ≤ 𝑥 ≤ 1 1 − 𝑥 𝑠𝑖 𝑥 > 1 2 𝑠𝑖 𝑥 ≤ 0 𝑔(𝑥) = 𝑥 ! 𝑠𝑖 0 < 𝑥 ≤ 1 2𝑥 − 1 𝑠𝑖 𝑥 > 1 a) Grafique la función h, donde h(x) = g(x) – f(x). b) Calcule el valor de:
! !! !!!(!) !(!)
122) Determine la regla de correspondencia de la función de variable real f si se conoce que $ 4x , x ≤ −1 #% 4x && , x ≤ −1 2 f +g x =% 5x , −1< x < 0 y g x = $ 2 % 5x −1 , x > −1 & 2 & x≥0 &' 5x + 2x + 2 ,
(
)( )
()
123) Dadas las funciones de variable real: 1 𝑥 − 2 𝑠𝑖 𝑥 < −1 ! 3 𝑓(𝑥) = 𝑔(𝑥) = 1 − 𝑥 𝑠𝑖 𝑥 < 0 1 − 4𝑥 𝑠𝑖 − 1 ≤ 𝑥 ≤ 2 𝑥 + 2 𝑠𝑖 𝑥 ≥ 0 𝑥 + 1 𝑠𝑖 𝑥 > 2 Determine el valor de verdad: a) [f(2) – g(0)]g(1) = –27 b) g(–3) f(0) + 2f(–2) = –40/3 Respuesta: a) 1, b) 1 124) Sean las funciones f(x) = 3mx – n, g(x) = mx + n, si (f + g)(1)= 8 , el valor de m es igual a 2. a) Verdadero b) Falso Respuesta: a) Página 27 de 43
125) Dadas las funciones f : ! " ! y g : ! " ! . Demuestre, de ser posible que:
(
)
a) Si f y g son impares, entonces f ⋅ g es par.
) ( ) es par.
(
b) Si f es par y g es impar, entonces f ! g x
3
126) Sean f , g y h funciones de variable real tales que: • • •
f x = 2x 2 − 2x
() g ( x ) = 1− 2x ( f + g ) ! h ( x) = 3− 2x 2
2
Determine la regla de correspondencia de la función h y bosqueje su gráfica. 127) Sean las funciones de ! " ! tales que:
#% x, x < −2 f x =$ &% 2x, x ≥ −2
()
#% −x +1, x < 1 g x =$ &% x − 3, x ≥ 1
()
Entonces es VERDAD que: a)
b)
c)
d)
e)
"$ 1,
( f + g ) ( x) = #$ ( g + f ) ( x) ( f + g ) ( x) ( f − g ) ( x) ( g − f ) ( x)
% $ && =% & &' $ && =% & &' $ && =% & &' $ && =% & &'
x>0
2x, x ≤ 0 1,
x < −2
x +1, −2 ≤ x < 1 3x − 3, x ≥1 2x +1,
x < −2
3x +1, −2 ≤ x < 1 3x − 3, x ≥1 2x +1, x < −2 3x +1, −2 ≤ x < 1 3x − 3, x ≥1 −2x +1, x < −2 3x −1, −2 ≤ x < 1 x − 3, x ≥1 Respuesta: b)
128) Dadas las funciones de variable real f y g con reglas de correspondencia:
"$ x, x > 1 f x =# $% 1, x ≤ 1
()
# % 3− x, g x =$ % x +1, &
()
(
x ≤4 x >4
)
Determine la regla de correspondencia de la función 3 f − 2g y bosqueje su gráfica. Página 28 de 43
129) Sean f , g y h funciones de variable real tales que: • • •
f x = x 2 − x
() g ( x ) = 4 − 2x h ( x ) = x −1
x ≥ 1
( (
Determine, de ser posible, la regla de correspondencia de la función h ! f ! g
)) .
130) Dadas las funciones de variable real f y g con reglas de correspondencia:
#% 1+ x, x ≥ 2 g x =$ %& 2 − x , x < 2
#% 2 x + 2x −1, x ≤ 0 f x =$ x>0 %& 2x + 3,
()
()
Determine, de ser posible, la regla de correspondencia de la función g ! f
(
)
131) Dadas las funciones de variable real:
# − x, % g x =$ f x =x %& − 2,
()
2
()
x ≤1 x >1
()
h x = x +1
(
)
Determine, de ser posible, la regla de correspondencia de f ! g ! h 132) Dadas las funciones f : ! " ! y g : ! " ! , determine el valor de verdad de la siguiente proposición. Justifique su respuesta.
(
)
“Si f + g es inyectiva, entonces f es inyectiva o g es inyectiva.” 133) Dadas las funciones f : ! " ! y g : ! " ! , determine el valor de verdad de la siguiente proposición. Justifique su respuesta.
(
)
“Si f es inyectiva y g es sobreyectiva, entonces f + g es biyectiva.” 134) Dadas las funciones f : ! " ! y g : ! " ! , determine el valor de verdad de la siguiente proposición. Justifique su respuesta.
(
)
“Si f y g son biyectivas, entonces f + g también es biyectiva.” 135) Dadas las funciones f : ! " ! y g : ! " ! , determine el valor de verdad de la siguiente proposición. Justifique su respuesta.
(
)
“Si f − g es sobreyectiva, entonces f es sobreyectiva o g es sobreyectiva.” 3.10 Funciones especiales
#% !4 − x 2 , !!!!! x ≤ 2 136) Sea la función f : ! " ! tal que f ( x ) = $ , el conjunto de valores &% ! − 2, !!!!!!!!!! x > 2
(
)
para el cual se cumple que µ f ( x ) = 1 , es el intervalo: a) b)
(−4, 4) [0, 4) Página 29 de 43
c) d) e)
(−∞, 2) ∪ [2, +∞) (−∞, −2] ∪ (2. + ∞) (−2, 2)
Respuesta: e) 137) Se definen las funciones de variable real ua y f con las siguientes reglas de correspondencia:
"1, x > a ua ( x ) = # $0, x ≤ a
()
()
()
f x = u2 x − u5 x
y
Identifique la proposición VERDADERA. a) El rango de f es el intervalo [ 0,1] . b) f es creciente en todo su dominio. c) f (3) + f (−3) = 0 d) ∀x1, x2 ∈ dom f $% f ( x1 ) = f ( x2 ) → ( x1 = x2 )&' e) f es acotada.
(
)
Respuesta: e)
()
(
)
138) El rango de la función f x =sgn x − 2 + 3 es el intervalo 2,4 a) Verdadero
( )
b) Falso Respuesta: b)
⎪⎧3sgn ( x − 1) , 139) Bosqueje la gráfica de la función de variable real dada por f ( x ) = ⎨ ⎪⎩ µ ( x ) − 1 ,
x>0 x≤0
()
140) La gráfica de la función f tal que f x = x −1 − x , x ∈ ! es: (a)
(d)
(b)
(e)
(c)
Respuesta: d) Página 30 de 43
141) Dadas las funciones de variable real f, g y h , tal que:
"$ x +1 , x > 0 #% −x , x > 1 f x = µ x g x = # h x = $ ,x ≤ 0 $% 2 %& 1- x , x ≤ 1
()
()
()
()
Determine la regla de correspondencia de la función: (2f – 3(g + h)). Respuesta: 2𝑓 – 3 𝑔 + ℎ
(𝑥) =
142) Determine el valor de verdad de:
3𝑥 − 9 𝑠𝑖 𝑥 ≤ 0 −4 𝑠𝑖 0 < 𝑥 ≤ 1 −1 𝑠𝑖 𝑥 > 1
( ( ))
a) sgn µ −1 > 0
(
)
b) µ sgn(0) = 1
( ( ( ))) = −1
c) sgn sgn µ 2
d) Para x ∈ "#0,1$% , !" x #$ > 0 Respuesta: a) 0, b) 0, c) 0, d) 0 143) Calcule:
(
)
( )
µ 3− 17 + sgn e 2 1− 2 − 3 − 4
Respuesta: 1/4
−
()
( )
( ) 1 + µ (3) −5 + 2sgn (5)
144) Al calcular:
9 a) 4
1 + µ e − sgn −π 2 −3 + µ −π
7 b) 4
3 c) 4
se obtiene: d)
1 4
e)
5 4
145) Sea la función f : ! " ! definida por f x = 1− x
()
a) b) c) d)
f f f f
e)
rg f = −∞,1
Respuesta: e)
( ) . Entonces es VERDAD que:
1+sgn x
es creciente. es impar. es inyectiva. es acotada superiormente.
(
)
Respuesta: d)
146) Sean las funciones de ! " ! tales que:
# x ≤ −2 % x −1, % f x = $ x + 2, −2 < x ≤ 1 % x >1 % 2sgn x , &
()
()
# x≤0 % 1− x , % g x = $ x 2 + x, 0 < x ≤ 2 % 4, x>2 % &
()
Página 31 de 43
Entonces es VERDAD que a) −
5 4
()
( ) ( ) es igual a: ( f g ) (−4)
g 4 − 2g 0 + f 1
b) − 1
c) −
3 4
d)
1 3
e)
2 3 Respuesta: d)
147) Sea la función f : ! " ! , tal que f x = x 2 + 3x
()
Determine la regla de correspondencia y la gráfica de:
( ) ( ( )) h ( x ) = µ ( f ( x ))
a) g x = sgn f x
b)
148) Si se definen las funciones f : ! " ! y g : ! " ! :
()
()
f x = sgn x
#% 2 x −1, x < −1 g x =$ %& x +1, x ≥ −1
()
Entonces es VERDAD que: a) g ! f no existe. b) g ! f es una función par. c)
"$ 2, x ≥ 0 x =# %$ 1, x < 0
(g ! f )( )
! 0, x < 0 ## x = " 1, x = 0 # 2, x > 0 #$
d)
(g ! f )( )
e)
( g ! f ) (0) = 0 Respuesta: d)
# 5, x < −3 % % 2x , x = −3 149) Sea la función f : X ! " definida por f x = $ . % −2x − 4, −3 < x < 1 % 2 x ≥1 & −x + 4x −1,
()
Determine el valor de verdad de las siguientes proposiciones, justificando su respuesta: a) b)
( X = ! ) ∧ {rg f = (−∞,6!"} ∀x ∈ (−3,1) , $%(−x − 6) < f ( x ) < 2&' 2
Respuesta: a) 0, b) 1
150) Dada la función de variable real: 𝑓 𝑥 = 1 − 𝑥 ! a) Realice el análisis necesario y bosqueje la gráfica de f , si x ∈ #$−2,3%& b) Determine el rango de la función para el intervalo del dominio especificado e indique si la función es periódica, acotada o par. Página 32 de 43
151) Dada la función de variable real: 𝑓 𝑥 = 𝑥 − 𝑥 a) Realice el análisis necesario y bosqueje la gráfica de f , si x ∈ #$−2,3%& b) Determine el rango de la función para el intervalo del dominio especificado e indique si la función es periódica, acotada o par. 3.11 Función inversa de una función biyectiva 152) Defina: a) Función biyectiva. b) Función inversible. 153) Es necesario que la función sea inyectiva para que sea inversible, pero no es suficiente. a) Verdadero b) Falso 154) Las gráficas de una función y su inversa son simétricas respecto a la recta y = x a) Verdadero
b) Falso Respuesta: a)
155) La
inversa
()
f −1 x =
de
la
()
f x =
función
x+3 , x ∈ 0,+∞ 4
(
)
es
la
función
$3 ' 4x , x ∈ & ,+∞) 3 %4 (
a) Verdadero
b) Falso Respuesta: b)
156) Sea f una función que tiene la siguiente regla de correspondencia:
# x−2 ,x > 4 % f x =$ 2 %& − x − 4 + 2 , x ≤ 4
()
(
)
Determine, de ser posible, la regla de correspondencia de f
−1
157) Sea f una función biyectiva, si f
−1
es la función inversa de f , se cumple que
( f ! f ) ( x) = x −1
a) Verdadero b) Falso Respuesta: a) 158) Sea f una función biyectiva, si f
−1
()
es la función inversa de f , si f a = b , entonces
()
f −1 b = a a) Verdadero b) Falso Respuesta: a)
Página 33 de 43
159) Sea f una función biyectiva, si f
−1
es la función inversa de f , dom f = rg f −1 y
rg f = dom f −1 a) Verdadero b) Falso Respuesta: a) 160) Dadas las funciones de variable real f y g , definidas como f(x) = –x + 2, g(x) = 1 – x, determine el valor de verdad de: a) (f-‐1 + g-‐1) (x) = 3 + 2x b) (f-‐1 + g-‐1) (x) = 2 – 3x c) (f-‐1 + g-‐1) (x) = 3 – 2x d) (f-‐1 + g-‐1) (x) = 2 + 3x Respuesta: a) 0, b) 0, c) 1, d) 0 161) Dada la función f : ! " ! con regla de correspondencia:
# 1 % + 3, x>2 f x =$ x−2 % 2 & −x + 4x −1, x ≤ 2
()
a) Determine, de ser posible, la regla de correspondencia de la función inversa f −1 . b) Considerando el resultado obtenido previamente, bosqueje en el mismo plano cartesiano las gráficas de la función identidad y las funciones f y f −1 .
()
" $ x 3 + 1,
162) Dada la función de variable real f x = # correspondencia de f a) f
b) f
c) f
d) f
−1
−1
−1
−1
( x) ( x) ( x) ( x)
# % =$ % & # % =$ % & # % =$ % & # % =$ % &
x −1 , 3 3
−1
x≤0
$ % 3x + 1, x > 0
, entonces la regla de
es:
x >1
x −1, x ≤ 1
x −1 , 3 3
x≥0
x −1, x < 0
x −1 , 3 3
x 1 &
# !!!!!! −1, !!!!!!!!!!!!!x < −1 % 2 % !!!x + 3x, !!! −1 ≤ x < 0 −1 c) ( f + g ) ( x ) = $ % !!!!!!4x, !!!!!!!!!!!0 ≤ x ≤ 1 %−x 2 + x −1, !!!!!!!x > 1 & # !!!2x +1, !!!!!!!!x < −1 % 2 % !!x − 5x, ! −1 ≤ x < 0 −1 d) ( f + g ) ( x ) = $ 2 %2x + 4x, !!!0 ≤ x ≤ 1 % x 2 − x +1, !!!!!!!x > 1 & # !!!2x −1, !!!!!!!!x < −1 % 2 % !!x − 5x, ! −1 ≤ x < 0 −1 e) ( f + g ) ( x ) = $ 2 %2x − 4x, !!!0 ≤ x ≤ 1 % x 2 + x −1, !!!!!!!x > 1 & Respuesta: b) 3.12 Funciones polinomiales 166) Defina: a) Función polinomial. b) Función potencia. c) Cero de multiplicidad m para una función polinomial. d) Función racional. 167) Enuncie los siguientes teoremas a) Valor intermedio. b) Residuo. c) Factor. d) Número de ceros. e) Regla de los signos de Descartes. f) Ceros racionales. 3
2
168) Sea f una función polinomial tal que f ( x ) = x − 3x + Ax + B . Si dos de sus raíces son
x = 0 y x = 1 , entonces el valor de: ( A + B ) , es igual a: a) 2
b) –3
c) 5
d) –1
e) –5 Respuesta: a)
169) Si una función polinomial f tiene tres ceros reales y diferentes, entonces f es de grado tres. a) Verdadero b) Falso Respuesta: b) Página 36 de 43
4
2
170) Si una de las raíces de la función polinomial f ( x ) = x − ax − 5x + b es 2 y se cumple que f (1) +10 = 0 , entonces el residuo de dividir f ( x ) entre ( x − 3) es igual a: a)
160 3
b) 60
c)
244 3
d) 120
e) 150
Respuesta: b) 171) Determine de ser posible un polinomio p(x) de tercer grado que cumpla las siguientes especificaciones: a) 1 es un cero del polinomio. b) El término independiente es 6. c) Al dividir el polinomio para (x+1) se obtiene 9 de residuo. 172) Si se tiene dos polinomio p(x) y q(x), tales que el grado de [p(x)]2[q(x)]3 es igual a 18 y el grado de [p(x)]4[q(x)]2 es 28, entonces el grado de p(x) es 6. a) Verdadero b) Falso Respuesta: a) 173) Considere el polinomio p(x): 4x⁴ – ax² – 5x + b, a, b ϵ R. Una raíz de p(x) es 2, además p(1) + 10 = 0. Entonces el residuo de dividir p(x) entre (x – 3) es: a) 5 b) 150 c) 180 d) 160 e) 190 Respuesta: c) 174) Al preguntar a Wendy cuál será su nota en el primer examen de Matemáticas, ella respondió “Será igual al valor de k para que (x – 1) sea factor de 5x¹⁰ – kx⁷ -‐ x⁶ + 13. Entonces la nota de Wendy será: a) 5 b) 13 c) 17 d) 1 e) 20 Respuesta: c) 175) Obtener el valor de la suma k₁ + k₂ para que el polinomio p(x): x⁴ – 5x³ + 2x² + k₁x + k₂, sea divisible para el trinomio q(x): x² – 5x + 6. Respuesta: –4 176) Carlos le pregunta a Carmen: “¿Cuándo es el día de tu cumpleaños?”. Ella le contesta: “Las raíces positivas del polinomio x⁴ – 4x³ – 2x² + 12x + 9 tienen el día y el mes de mi cumpleaños”. Por lo tanto el onomástico de Carmen es: a) 1 de enero b) 3 de enero c) 3 de marzo d) 1 de marzo e) 4 de abril Respuesta: c) 177) Determine la regla de correspondencia de una función polinomial que tenga los siguientes ceros: 2, 3, –1, –4. 178) Exprese en forma anidada el polinomio que obtuvo en el numeral anterior. 179) La suma de los valores de m y n para que la función polinomial f x = x 3 + mx 2 + n sea
()
divisible para la función polinomial g x = x 2 − 2x − 3 , es igual a:
()
a) −
9 2
b) −
7 2
c) 1
d)
7 2
e)
9 2 Respuesta: c) Página 37 de 43
180) Dada la función polinomial p x = x 5 − mx 4 +17x 3 −17x 2 + kx
()
()
(
)
Si se conoce que p x es divisible por x − 2 y x = 1 es una raíz de multiplicidad 2, determine de ser posible los valores de m y k.
()
181) Construya un polinomio f x que cumpla las siguientes condiciones: •
f es de grado 5.
• El coeficiente de x 5 es diferente de 1. •
()
f 0 = 0
x = 1 es una raíz de multiplicidad 2. • f x es divisible para x − 2 . •
()
•
(
)
( x + 2) es un fcator de f ( x) . ()
(
)
• El residuo que se obtiene al dividir f x para x +1 es –36. 3.13 Funciones exponenciales 182) Defina: a) Función exponencial. b) Función exponencial natural.
!!!!
183) Si Re = ! y el predicado 𝑝(𝑥): !!! = 16!! , entonces su conjunto de verdad es igual a: ! a) {1} b) {–1} c) {–5} d) {–2} e) {2} Respuesta: b) 184) Sea 𝑝 𝑥 : 2 ! + 0,5
!!!!
− 6 0,5
!
()
= 1 y Re = ! , determine Ap x .
()
"$ −1+ 17 &$ ' 2 $% $(
Respuesta: Ap x = #1,
185) Bosqueje la gráfica de la función 𝑦 = 2
! !!!
186) Sean 𝑓 𝑦 𝑔 funciones tales que : 𝑓 𝑥 = que ! a) 𝑓 2 + 𝑔 −1 = − !
! ! !
− 2 y 𝑔 𝑥 = 𝑥 + 2, entonces es falso
!
b) 𝑓𝑜𝑔 −1 = !
c)
𝑓𝑜𝑔 −2 = 0
d)
! !
−2 = 0
e) 𝑔𝑜𝑓 0 = 3 Respuesta: a)
187) Considerando a los números reales como conjunto referencial, determine la solución de ! 9 ! !!!!!.! > 3 Respuesta: −∞,−5 ∪ 1,+∞
(
) (
)
Página 38 de 43
188) Sea 𝑓 una función de variable real, tal que 𝑓 𝑥 = 2 !!! − 1, entonces es VERDAD que: a) 𝑑𝑜𝑚 𝑓 = −1, ∞ b) 𝑓 es decreciente c) 𝑓no es inyectiva d) 𝑓 es par e) 𝑟𝑔 𝑓 = (−1, +∞) Respuesta: e) 189) Sea Re = ! y p x : 4 x−1 + 2 x+2 = 48 , entonces se cumple que: a) b) c) d) e)
() Ap ( x ) ⊆ #$−1,0) Ap ( x ) ⊆ "#0,1) Ap ( x ) ⊆ "#1,2) Ap ( x ) ⊆ "#2,3) Ap ( x ) ⊆ "#3,4)
Respuesta: d) 190) Determine el conjunto de verdad del siguiente predicado. Considere Re = ! . 𝑝 𝑥 = 𝑒 ! − 𝑒 !! = 1
') ! + 1± 5 $&) # Respuesta: Ap x = (ln # &, *) " 2 %)-
()
2
# 1& % x− ( $ 2'
191) Sea el conjunto referencial Re = ! y el predicado p x : 4 = 2 x ⋅ 4
()
() c) !"0,1)
, la suma de los
elementos del conjunto de verdad Ap x pertenece al intervalo:
)
)
a) "#−2,−1
b) "#−1,0
)
d) !"1,2
)
e) !"2,3
Respuesta: a)
192) Sea la función de variable real cuya regla de correspondencia es:
%e x −1, ' f ( x ) = & x, ' 2 ( −x ,
x ≥1 0 < x < 1 x ≤0
Sobre su función inversa f se puede afirmar lo siguiente: a) Es impar. b) Es par. € c) Es estrictamente creciente en [1,+∞ ) −1
€
d) Es estrictamente decreciente en [1,+∞ ) e) No está definida para ! −
€ 3.14 Funciones logarítmicas € 193) Defina: a) Función logarítmica.
Página 39 de 43
b) c)
Función logaritmo natural. Función logaritmo común.
194) Demuestre todas las propiedades de los logaritmos que están en el texto guía del curso.
195) Si se conoce que #$a, x ∈ 1,+∞ %& ∧ ( b es un número real), el valor de x en la expresión
(
)
! b $ a( ) && logarítmica: ## = b 2b , es igual a: " log x ( a ) % a) a 2b b) a 2 b c) a b log x
d) b a
e) b Respuesta: c)
!1$ ( ! + log5 # & 1 $ "2% * 196) El valor numérico de ln # + log 1 100 - es igual a: & − 25 *) " 3 e % -, 100
( )
a) −
19 12
b) −
11 12
c) −
11 6
d)
10 3
e)
16 3 Respuesta: a)
()
(
( ( ))
()
)
197) Sea Re = ! y p x : log 4 x −1 = 1−1og 2 x , entonces N Ap x es igual a: a) 0
b) 1
c) 2
d) 3
e) 4
'! 1 $! 1 $! 1 $! 1 $ * &!, , es aproximadamente igual a: (" 2 %" 4 2 %" 8 2 %" 16 2 % + b) 1− log 2 (3) c) log 2 (3) d) 1 e) −1
198) El valor numérico de: log 2 )# a) 1+ log 2 (3)
Respuesta: e)
( ( ))
(
(
199) Si log 2 log 3 x +1 = 0 y log 3 log 2 3− y a: a) 1
b) 2
c) 3
)) = 0 , entonces el valor de (2x − y ) es igual
d) 4
e) 5 Respuesta: c)
(
200) Si f (x ) = log a (x ), g (x ) = log a (2 x ), donde x ∈ !
⎛ 1 ⎞ ⎝ x ⎠
+
)
∧
(0 < a < 1) , y se define la
⎛ x ⎞ ⎝ 2 ⎠
función de variable real h(x ) = f ⎜ ⎟ + g ⎜ ⎟ , la regla de correspondencia de h es: a) h ( x ) = 0, x ∈ ! +
1 , x ∈ ! + 2 + c) h ( x ) = 1, x ∈ ! b) h ( x ) =
!1$ "2% !a$ + e) h ( x ) = log a # &, x ∈ ! ∧ 0 < a < 1 "2%
+ d) h ( x ) = log a # &, x ∈ ! ∧ 0 < a < 1
Respuesta: a) Página 40 de 43
()
201) El máximo dominio posible para la función de variable real f x = ln intervalo:
" #
1% 2&
a) $ −2, − '
" 3 # 2
1% 2&
b) $ − , − ' c) (−1,1)
( 1− x +1 )
es el
d) (−2, −1) ∪ (−1, 0 ) e) (−2, 0 )
Respuesta: e) 202) Halle el conjunto de verdad del siguiente predicado q(x): log(x² -‐ 4) – log(x + 2) = 3log(x-‐2), considere Re = ! . Respuesta: Aq(x) = {3} 203) Obtenga Ap(x) si p(x): log₁₆(x) + log₄(x) + log₂(x) ≤ 7 y Re = ! . Respuesta: Ap(x)= {x/0 1, entonces Ap( x ) e€ s igual a:
€ € € € €
a)
€
C
[1,3] b) (0,1] ∪ ( 3,+∞ ) c) € ( −∞,−3) ∪ ( 3,+∞ ) d) ( −∞,−3) ∪ ( −1,1) ∪ ( 3,+∞ ) e) ( −1,1)
€
Respuesta: d)
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210) Sea f
−1
# % 1+ log 3 1− x x =$ %& 2 − ex
(
()
)
,x≤0 ,x>0
la regla de correspondencia de la función
()
inversa de f . Determine f x y luego grafíquela.
211) Sea f
−1
# % −2 + ln 1− x x =$ %& −1− 2 x
(
()
)
,x≤0
la regla de correspondencia de la función
,x>0
()
inversa de f . Determine f x y luego grafíquela 212) Bosqueje la gráfica de la función f : ! " ! con regla de correspondencia: ln 𝑥 + 1 ; 𝑥 ≥ 0 f(x)= 1 − 𝑒 ! ; 𝑥 < 0 2 !1$ ! $ 213) Sea p x : # log 1 x & = 3log 1 # 2 & , en donde Re = ! . Determine Ap x . " % 2 8 "x %
()
()
()
2
! ! 1 $$ 214) Sea q x : # ln # && log e = 2log " " x + e %%
()
()
(
)
()
e + x , en donde Re = ! . Determine Aq x .
()
! "
215) Sea r x : # log 2
2 ! 1 $ $ x & = 4log 3 # & , en donde Re = ! . Determine Ar x . % 2" x%
()
()
3
()(
)
216) Sea s x : 2 x −1 log 2 x +1 ≤ 0 , en donde Re = ! . Determine As x .
(
()
)
"! $ x % 1 217) Sea t x : $# & −1' log 3 x +1 ≥ 0 , en donde Re = ! . Determine At x . $" 3 % ' # &
()
(
)
()
218) Sean 𝑓 y 𝑔 funciones de variable real tal que, = 𝑓 𝑥 = 𝑒 !! + 3 𝑦 𝑔 𝑥 = ln 3𝑥 , entonces la REGLA DE CORRESPONDENCIA de 𝑓 𝑜 𝑔 es: a) 𝑓𝑜𝑔 𝑥 = 𝑥 ! + 3 ; 𝑥 > 0 b) 𝑓𝑜𝑔 𝑥 = 𝑥 + 3 ; 𝑥 > 0 c) 𝑓𝑜𝑔 𝑥 = 9𝑥 ! + 3 ; 𝑥 > 0 d) 𝑓𝑜𝑔 𝑥 = 8𝑥 ; 𝑥 > 0 e) 𝑓𝑜𝑔 𝑥 = ln 3 ! + 3 ; 𝑥 > 0 Respuesta: c) !
219) Sea 𝑓 𝑥 =
!! !"# (!!!)
. Halle su máximo dominio posible.
Respuesta: x ϵ [0,2) U (2,3)
220) Si una función logarítmica f cumple con las condiciones descritas a continuación: • La función f es par.
(
(
• La función f es estrictamente decreciente para el intervalo −∞, −1#$ ∪ 0, 1#$ Página 42 de 43
(
)
• La función posee una asíntota vertical en el intervalo −1 , 1 •
()
)
∀x ∈ !, f x ∈ #$0 , + ∞
Entonces, la regla de correspondencia de la función logarítmica f que cumple con las condiciones antes mencionadas, es:
()
a) f x = log 1− x ,
()
b) f x = log
() f ( x) =
1 10
∀x ∈ ! − {1}
x − 1 , ∀x ∈ ! − {1}
c)
f x = log 2x , ∀x ∈ ! − {0}
d)
log x , ∀x ∈ ! − {0}
()
e) f x = log
() 1 10
x , ∀x ∈ ! − {0} Respuesta: e)
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