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Representaci´on de
Funciones
Fco Javier Gonz´alez Ortiz
Directorio
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Tabla de Contenido
1. Introducci´on
2. Dominio
• De funciones racionales
3. As´ıntotas
3.1. As´ıntota Vertical
3.2. As´ıntota Horizontal
3.3. As´ıntota Oblicua
• Caso general
4. Crecimiento y Decrecimiento
5. Concavidad y convexidad
5.1. Punto de Inflexi´on
6. Funciones exponenciales
7. Funciones logar´ıtmicas
Soluciones a los Ejercicios
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Secci´on 1: Introducci´on 3
1. Introducci´on
En este cap´ıtulo vamos a aplicar las caracter´ısticas ya estudiadas en
cap´ıtulos anteriores para representar gr´aficamente una funci´on real f(x).
Es habitual seguir los siguientes pasos para realizar un gr´afico:
el dominio y puntos de corte con los ejes.
las ramas del infinito para las as´ıntotas.
el crecimiento, decrecimiento y extremos locales con la primera deriva-
da.
la concavidad y puntos de inflexi´on con la segunda derivada.
Dominio
Puntos-Corte
Asintotas
Crecimiento
Maximos-Minimos
Curvatura
Puntos-Inflexion
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Secci´on 2: Dominio 4
2. Dominio
El dominio de una funci´on y = f(x) es el conjunto de n´umeros reales en
los que la funci´on est´a definida.
Df = {x ∈ R/∃f(x)}
• De funciones racionales
Dada una funci´on racional
f(x) =
P(x)
Q(x)
donde P(x) y Q(x) son polinomios, el dominio de f(x) viene dado por todos
los n´umeros reales salvo las ra´ıces del denominador. Es decir
Dom(f) = {x ∈ R/Q(x) = 0}
Ejercicio 1. Determinar el dominio de las funciones.
a) f(x) =
2
3x
b) g(x) =
2
x2 − 1
c) h(x) =
x
1 + x
Ejercicio 2. Determinar el dominio de las funciones.
a) f(x) =
3x
5
b) g(x) =
1
x2 − 5x + 6
c) h(x) =
x + 1
x2 − 3x
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Secci´on 3: As´ıntotas 5
3. As´ıntotas
En este apartado usaremos el concepto de l´ımite para mostrar el aspecto
gr´afico de las funciones.
Cuando una funci´on en la proximidad de un punto x = a o en el infinito
se aproxima a una recta tanto como queramos decimos que tiene una as´ıntota
o que la funci´on tiene una rama asint´otica. En caso contrario decimos que
tiene una rama parab´olica.
Las funciones polin´omicas y = P(x) no tienen as´ıntotas, solo ramas
parab´olicas.
Las funciones racionales y =
P(x)
Q(x)
, donde P(x) y Q(x) son polinomios
puede tener as´ıntotas de tres tipos:
a) as´ıntota horizontal
b) as´ıntota vertical
c) o as´ıntota oblicua
Vamos a analizar con detalle estos tres tipos para las funciones racionales.
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Secci´on 3: As´ıntotas 6
3.1. As´ıntota Vertical
As´ıntota Vertical
Cuando en un punto x = a se tiene
lim
x→a
f(x) = ∞
decimos que la funci´on presenta una rama infinita o as´ıntota Ver-
tical
Ejemplo 3.1. Halla y representa la as´ıntota vertical de y =
1
x
Soluci´on:
f(x) =
1
x
tiene como as´ıntota vertical el
eje OY , x = 0.
lim
x→0+
1
x
= +∞
lim
x→0−
1
x
= −∞
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Secci´on 3: As´ıntotas 7
Ejemplo 3.2. Halla la as´ıntotas de f(x) =
1
x − 1
y g(x) =
1
x2 − 1
Soluci´on:
f(x) =
1
x − 1
tiene x = 1.
lim
x→1+
1
x − 1
= +∞
lim
x→1−
1
x − 1
= −∞
x = 1
g(x) =
1
x2 − 1
tiene x = ±1
lim
x→1+
1
x2 − 1
= +∞ lim
x→1−
1
x2 − 1
= −∞
lim
x→−1+
1
x2 − 1
= −∞ lim
x→−1−
1
x2 − 1
= +∞
x = 1x = −1
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Secci´on 3: As´ıntotas 8
Ejemplo 3.3. Halla y representa la as´ıntota vertical de y =
1
x2 − 2 x
Soluci´on:
f(x) =
1
x2 − 2 x
dos as´ıntotas
verticales x = 0 y x = 2
lim
x→1+
1
x2 − x
= +∞
lim
x→1−
1
x2 − x
= −∞
lim
x→0+
1
x2 − x
= −∞
lim
x→0−
1
x2 − x
= +∞
x = 2x = 0
Ejercicio 3. Hallar y representar, si las hay, las as´ıntotas verticales de las
funciones:
a) f(x) =
2 + x
3 − x
b) g(x) =
x2
x + 1
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Secci´on 3: As´ıntotas 9
3.2. As´ıntota Horizontal
As´ıntota Horizontal
Cuando se tiene
lim
x→∞
f(x) = L
decimos que la funci´on tiene la as´ıntota horizontal y = L
Ejemplo 3.4. Halla y representa la as´ıntota horizontal de y =
1
x
Soluci´on:
f(x) =
1
x
tiene y = 0
lim
x→+∞
1
x
= 0
Para dibujarla, lo m´as c´omodo
es dar valores grandes a x.
Si x > 0 =⇒
1
x
> 0
Si x < 0 =⇒
1
x
< 0
y = 0
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Secci´on 3: As´ıntotas 10
Ejemplo 3.5. Halla y representa la as´ıntota horizontal de y =
x + 1
x
Soluci´on:
As´ıntotas horizontal y = 1
pues
lim
x→∞
x + 1
x
= 1
Para dibujarla, lo m´as c´omodo
es dar valores ((grandes)) a x.
Si x = 10 =⇒
10 + 1
10
> 1
Si x = −10 =⇒
(−10) + 1
−10
< 1
y = 1
Ejercicio 4. Hallar y representar, si las hay, las as´ıntotas horizontales de las
funciones:
a) f(x) =
2 + x
3 − x
b) g(x) =
x2
x2 + 1
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Secci´on 3: As´ıntotas 11
3.3. As´ıntota Oblicua
Una funci´on f(x) en la proximidad del infinito x → ∞ decimos que tiene
como as´ıntota oblicua, cuando se aproxima a una recta
y = mx + n
Primero explicamos como calcularlas para las funciones racionales y despu´es
damos una expresi´on m´as general. Sea la funci´on
y = f(x) =
x2
+ 1
x
Si dividimos, la podemos expresar como
f(x) = x +
1
x
y para valores de x tan grandes como queramos, cuando x → ∞, como
1
x
→ 0
tenemos que
f(x) = x +
1
x
≈ x
es decir para valores de x “grandes” la funci´on toma valores cercanos a x, y
por tanto su gr´afica se aproxima a la recta y = x. Decimos que la as´ıntota
oblicua es
yo = x
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Secci´on 3: As´ıntotas 12
f(x) =
x2
+ 1
x
= x +
1
x
A´ıntota oblicua y = x
x → +∞ f(x) > x
x → −∞ f(x) < x
y = x
En general, la as´ıntota oblicua para las racionales
f(x) =
P(x)
Q(x)
es el cociente de la divisi´on, siempre y cuando el grado del numerador sea
una unidad mayor que el grado del denominador.
f(x) =
P(x)
Q(x)
= C(x) +
R(x)
Q(x)
As´ıntota oblicua yo = C(x)
As´ı pues para determinar la as´ıntota oblicua se dividen los polinomios y
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Secci´on 3: As´ıntotas 13
se toma el cociente cuando es de grado uno, es decir una recta. En el siguiente
ejemplo se muestra como se calcula.
Ejemplo 3.6. Veamos algunos ejemplos:
f(x) =
x2
+ 2
x − 1
= x − 1 +
3
x − 1
yo = x − 1
g(x) =
3x2
− 1
x + 1
= 3x − 3 +
2
x + 1
yo = 3x − 3
h(x) =
x2
+ x + 1
1 − x
= −x − 2 +
3
1 − x
yo = −x − 2
j(x) =
x3
+ 1
x
= x2
+
1
x
No hay oblicua
k(x) =
x + 1
x
= 1 +
1
x
y = 1 horizontal
h(x) =
2 − x2
x
= −x +
2
x
yo = −x
Ejercicio 5. Hallar y representar, si las hay, las as´ıntotas oblicuas de las
funciones:
a) f(x) =
2 + x2
2 + x
b) g(x) =
x2
− 2
1 − x
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Secci´on 3: As´ıntotas 14
Ejemplo 3.7. Hallar y representar la oblicua de f(x) =
x2
x + 1
Soluci´on:
Dividimos y
x2
x + 1
= x − 1 +
1
x + 1
yo = x − 1
• f(x) > x − 1
x→+∞
f(x) < x − 1
x→−∞
y = x − 1
Para explicar la posici´on • de la curva respecto a la as´ıntota, lo m´as f´acil, es
dar un valor a x lo suficientemente grande, y comparar el valor de la funci´on
y de la as´ıntota. Por ejemplo en x = 10 y x = −10.
f(10) = 9,09 y0(10) = 9 =⇒ f(x) > y0
f(−10) = −11,11 y0(−10) = −11 =⇒ f(x) < y0
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Secci´on 3: As´ıntotas 15
Ejemplo 3.8. Estudiar y representar las as´ıntotas de la funci´on
y =
1
x2
Soluci´on:
Ramas del Infinito de
1
x2
lim
x→0+
1
x2
+∞
lim
x→0−
1
x2
+∞
lim
x→+∞
1
x2
0
lim
x→+∞
1
x2
0
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
y = 1
x2
La funci´on presenta:
una as´ıntota vertical en x = 0
una as´ıntota horizontal y = 0
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Secci´on 3: As´ıntotas 16
Ejemplo 3.9. Estudiar y representar las as´ıntotas de la funci´on
y =
1
x − 1
Soluci´on:
Ramas del Infinito de
1
x − 1
lim
x→1+
1
x − 1
+∞
lim
x→1−
1
x − 1
−∞
lim
x→+∞
1
x − 1
0
lim
x→−∞
1
x − 1
0
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
y = 1
x−1
La funci´on presenta:
una as´ıntota vertical en x = 1
una as´ıntota horizontal y = 0
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Secci´on 3: As´ıntotas 17
Ejercicio 6. Estudiar y representar las as´ıntotas de la funci´on
y =
x
x − 1
Ejercicio 7. Estudiar y representar las as´ıntotas de la funci´on
y =
1
x2 − 1
Ejercicio 8. Estudia y representa con las as´ıntotas la funci´on:
y =
x2
+ 1
x
Ejercicio 9. Estudia y representa con las as´ıntotas la funci´on:
y =
x2
− 4
x + 1
Ejercicio 10. Estudia y representa con las as´ıntotas la funci´on:
y =
x3
− 3x2
+ 4
x2
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Secci´on 3: As´ıntotas 18
• Caso general
Para el caso general, queremos ver cuando la funci´on se aproxima a la
recta y = mx + n en el infinito, es decir,
f(x) mx + n (x → ±∞)
Dividiendo por x
lim
x→∞
f(x)
x
= lim
x→∞
mx + n
x
= m
y
n = lim
x→∞
(f(x) − mx)
As´ı la as´ıntota oblicua para el caso general se determina con la expresi´on:
yo = m x + n



m = lim
x→∞
f(x)
x
n = lim
x→∞
(f(x) − m x)
(1)
Ejemplo 3.10. Hallar la as´ıntota oblicua de f(x) =
x2
+ 1
x + 1
m = lim
x→∞
x2
+ 1
x2 + x
= 1
n = lim
x→∞
(
x2
+ 1
x + 1
− x) = lim
x→∞
1 − x
x + 1
= −1
La as´ıntota oblicua cuando x → ±∞, es yo = x − 1 .
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Secci´on 4: Crecimiento y Decrecimiento 19
4. Crecimiento y Decrecimiento
En las funciones del gr´afico
se observa que donde la cur-
va es creciente las tangentes
en rojo tienen pendiente pos-
itiva, es decir , la derivada es
f > 0, y donde la curva es
decreciente las tangentes en
azul tienen pendiente negati-
va, es decir , la derivada es
f < 0. La tangente amarilla
tiene pendiente nula, f = 0
f < 0
f > 0
f > 0 f < 0
M´ınimo relativo M´aximo relativo
x = a x = a
f − 0 + + 0 −
f ∃f(a) ∃f(a)
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 20
5. Concavidad y convexidad
A partir del gr´afico se ob-
serva que donde la curva
es c´oncava ∪, las tangentes
est´an por debajo de la fun-
ci´on, y, donde la curva es
convexa ∩, las tangentes
est´an por encima de la fun-
ci´on. Por otra parte en la
gr´afica superior las pendi-
entes van aumentando, es de-
cir f (x) es creciente y por
tanto su derivada es positiva
f (x) > 0
f > 0
f < 0
c´oncava
convexa
M´ınimo relativo M´aximo relativo
x = a x = a
f − 0 + + 0 −
f ∃f(a) ∃f(a)
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 21
5.1. Punto de Inflexi´on
f > 0
f < 0I f < 0
f > 0I
Punto Inflexi´on
x = a
f + 0 −
f ∪ ∃f(a) ∩
Punto Inflexi´on
x = a
f − 0 +
f ∩ ∃f(a) ∪
Cuando en un punto (a, f(a)) la funci´on cambia de concavidad se tiene un
punto de inflexi´on, y la tangente en el punto, si existe, atraviesa la funci´on.
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 22
Ejemplo 5.1. f(x) = x3
+ 3x2
Puntos de corte
-3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2
-6
-4
-2
2
4
6
8
10
12
14
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 23
Ejemplo 5.1. f(x) = x3
+ 3x2
Puntos de corte
y = 0 = x3
+ 3x2
=⇒ x = 0; −3
-3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2
-6
-4
-2
2
4
6
8
10
12
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 24
Ejemplo 5.1. f(x) = x3
+ 3x2
Puntos de corte
y = 0 = x3
+ 3x2
=⇒ x = 0; −3
Ramas del infinito.
f(−∞) = −∞ f(∞) = ∞
-3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2
-6
-4
-2
2
4
6
8
10
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 25
Ejemplo 5.1. f(x) = x3
+ 3x2
Puntos de corte
y = 0 = x3
+ 3x2
=⇒ x = 0; −3
Ramas del infinito.
f(−∞) = −∞ f(∞) = ∞
Crecimiento y decrecimiento.
f (x) = 3x2
+ 6x
−∞ −2 0 +∞
y’ + 0 − 0 +
y 4 0
-3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2
-6
-4
-2
2
4
6
8
10
12
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 26
Ejemplo 5.1. f(x) = x3
+ 3x2
Puntos de corte
y = 0 = x3
+ 3x2
=⇒ x = 0; −3
Ramas del infinito.
f(−∞) = −∞ f(∞) = ∞
Crecimiento y decrecimiento.
f (x) = 3x2
+ 6x
−∞ −2 0 +∞
y’ + 0 − 0 +
y 4 0
Concavidad.
f (x) = 6x + 6
−∞ −1 +∞
y” − 0 +
y ∩ 2 ∪
-3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2
-6
-4
-2
2
4
6
8
10
12
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 27
Ejemplo 5.2. f(x) = y = x4
− 4x2
Puntos de corte
-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5
-4
-2
2
4
6
8
10
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 28
Ejemplo 5.2. f(x) = y = x4
− 4x2
Puntos de corte
y = 0 = x2
(x2
−4) =⇒ x = −2; 0; 2
-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5
-4
-2
2
4
6
8
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 29
Ejemplo 5.2. f(x) = y = x4
− 4x2
Puntos de corte
y = 0 = x2
(x2
−4) =⇒ x = −2; 0; 2
Ramas del infinito
f(−∞) = ∞ f(∞) = ∞
-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5
-4
-2
2
4
6
8
10
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
CIENCIASCIENCIAS
MaTEX
Gr´aficas
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 30
Ejemplo 5.2. f(x) = y = x4
− 4x2
Puntos de corte
y = 0 = x2
(x2
−4) =⇒ x = −2; 0; 2
Ramas del infinito
f(−∞) = ∞ f(∞) = ∞
Crecimiento y
decrecimiento.
f (x) = 4x3
−8x =⇒ x = 0; ±
√
2
−∞ −
√
2 0
√
2 +∞
y’ − 0 + 0 − 0 +
y −4 0 −4
-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5
-4
-2
2
4
6
8
10
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
CIENCIASCIENCIAS
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Gr´aficas
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 31
Ejemplo 5.2. f(x) = y = x4
− 4x2
Puntos de corte
y = 0 = x2
(x2
−4) =⇒ x = −2; 0; 2
Ramas del infinito
f(−∞) = ∞ f(∞) = ∞
Crecimiento y
decrecimiento.
f (x) = 4x3
−8x =⇒ x = 0; ±
√
2
−∞ −
√
2 0
√
2 +∞
y’ − 0 + 0 − 0 +
y −4 0 −4
-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5
-4
-2
2
4
6
8
10
Concavidad.
f (x) = 12x2
− 8
−∞ − 2/3 2/3 +∞
y” + 0 − 0 +
y ∪ −20/9 ∩ −20/9 ∪
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 32
Ejemplo 5.3. y =
x + 1
x2
Puntos de corte
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
CIENCIASCIENCIAS
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 33
Ejemplo 5.3. y =
x + 1
x2
Puntos de corte
y = 0 =
x + 1
x2
=⇒ x = −1
Ramas del infinito
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 34
Ejemplo 5.3. y =
x + 1
x2
Puntos de corte
y = 0 =
x + 1
x2
=⇒ x = −1
Ramas del infinito
f(0−
) = +∞ f(0+
) = +∞
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
MATEMATICAS
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 35
Ejemplo 5.3. y =
x + 1
x2
Puntos de corte
y = 0 =
x + 1
x2
=⇒ x = −1
Ramas del infinito
f(0−
) = +∞ f(0+
) = +∞
f(−∞) = 0 f(+∞) = 0
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 36
Ejemplo 5.3. y =
x + 1
x2
Puntos de corte
y = 0 =
x + 1
x2
=⇒ x = −1
Ramas del infinito
f(0−
) = +∞ f(0+
) = +∞
f(+ − ∞) = 0 f(∞) = 0
Crecimiento y
decrecimiento.
f (x) =
−(x + 2)
x3
=⇒ x = −2
−∞ −2 0 +∞
y’ − 0 + −
y −1/4
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 37
Ejemplo 5.3. y =
x + 1
x2
Puntos de corte
y = 0 =
x + 1
x2
=⇒ x = −1
Ramas del infinito
f(0−
) = +∞ f(0+
) = +∞
f(+ − ∞) = 0 f(∞) = 0
Crecimiento y
decrecimiento.
f (x) =
−(x + 2)
x3
=⇒ x = −2
−∞ −2 0 +∞
y’ − 0 + −
y −1/4
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
Concavidad
f (x) =
2(x + 3)
x4
=⇒ x = −3
−∞ −3 0 +∞
y” − 0 + −
y ∩ −2/9 ∪ ∪
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 38
Ejemplo 5.4. y =
x3
(x − 2)2
Puntos de corte
-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 39
Ejemplo 5.4. y =
x3
(x − 2)2
Puntos de corte
f(x) = 0 =
x3
(x − 2)2
=⇒ x = 0
Ramas del infinito:
-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 40
Ejemplo 5.4. y =
x3
(x − 2)2
Puntos de corte
f(x) = 0 =
x3
(x − 2)2
=⇒ x = 0
Ramas del infinito:
f(2−
) = +∞ f(2+
) = +∞
-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 41
Ejemplo 5.4. y =
x3
(x − 2)2
Puntos de corte
f(x) = 0 =
x3
(x − 2)2
=⇒ x = 0
Ramas del infinito:
f(2−
) = +∞ f(2+
) = +∞
A. Oblicua
x3
(x − 2)2
= x+4 +
12x − 16
(x − 2)2
-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
0
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 42
Ejemplo 5.4. y =
x3
(x − 2)2
Puntos de corte
f(x) = 0 =
x3
(x − 2)2
=⇒ x = 0
Ramas del infinito:
f(2−
) = +∞ f(2+
) = +∞
A. Oblicua
x3
(x − 2)2
= x+4 +
12x − 16
(x − 2)2
Crecimiento
f (x) =
x2
(x − 6)
(x − 2)3
=⇒ x = 0; 6
−∞ 0 2 6 +∞
y’ + 0 + − 0 +
y 0 13,5
-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
0
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
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Secci´on 5: Concavidad y convexidad 43
Ejemplo 5.4. y =
x3
(x − 2)2
Puntos de corte
f(x) = 0 =
x3
(x − 2)2
=⇒ x = 0
Ramas del infinito:
f(2−
) = +∞ f(2+
) = +∞
A. Oblicua
x3
(x − 2)2
= x+4 +
12x − 16
(x − 2)2
Crecimiento
f (x) =
x2
(x − 6)
(x − 2)3
=⇒ x = 0; 6
−∞ 0 2 6 +∞
y’ + 0 + − 0 +
y 0 13,5
-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
0
Concavidad
f (x) =
24x
(x − 2)4
=⇒ x = 0
−∞ 0 2 +∞
y” − 0 + +
y ∩ 0 ∪ ∪
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Secci´on 6: Funciones exponenciales 44
6. Funciones exponenciales
Las funciones exponenciales son las que tienen la variable como exponente.
Para hacernos una idea clara vamos a analizar por ejemplo, la funci´on
y = 2x
La exponencial est´a bien definida para cualquier valor de x. Recuerda que
20
= 1 y como funcionan los exponentes negativos.
x > 0 x < 0
21
= 2 2−1
=
1
2
22
= 4 2−2
=
1
4
25
= 32 2−5
=
1
32
210
= 1024 2−10
=
1
1024
Observa que cualquier potencia de 2 es siempre positiva. A continuaci´on
realizamos una tabla de valores y mostramos la gr´afica de y = 2x
.
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Secci´on 6: Funciones exponenciales 45
x y = 2x
−20 0, 00000095367
−10 0, 0009765625
−5 0, 03125
−3 0, 125
−1 0, 5
0 1
1 2
2 4
5 32
10 1024
20 1048576
30 1073741824
-3 -2 -1 0 1 2 3
-1
0
1
2
3
4
5
6
D = R
x → −∞ =⇒ 2x
→ 0
x → +∞ =⇒ 2x
→ +∞
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Secci´on 6: Funciones exponenciales 46
Podemos generalizar a cualquier base a que sea positiva, distinguiendo
seg´un el valor de a sea menor o mayor que 1.
Ejemplo 6.1. Estudiar y representar la funci´on
y = ax
Soluci´on:
-3 -2 -1 0 1 2 3
-1
0
1
2
3
4
5
6
y = ax
a > 1
y = ax
0 < a < 1
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Secci´on 6: Funciones exponenciales 47
Ejercicio 11.
Pulsa y elige el bot´on Exponenciales y = ax
y realiza la
siguiente pr´actica:
Desplaza el bot´on de los valores de a y ver´as representadas las
funciones exponenciales en base a cuando a var´ıa desde 0 y
hasta 4.
Test. Responde a las siguientes cuestiones
1. Para cualquier base a, todas las funciones y = ax
tienen como dominio:
(a) R (b) (0, ∞) (c) otro
2. Cuando la base a > 1, la funci´on y = ax
es:
(a) Creciente (b) Decreciente
3. Cuando la base 0 < a < 1, la funci´on y = ax
es:
(a) Creciente (b) Decreciente
4. Cuando la base a > 1, y x se tiende a −∞, la funci´on ax
tiende a:
(a) −∞ (b) 0 (c) ∞
5. Cuando la base a < 1, y x se tiende a −∞, la funci´on ax
tiende a:
(a) −∞ (b) 0 (c) ∞
6. Para cualquier base a, los valores de la funci´on ax
son siempre:
(a) Negativos (b) Positivos
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r = A + l u
B
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Secci´on 7: Funciones logar´ıtmicas 48
7. Funciones logar´ıtmicas
Estudiar y representar la funci´on
y = log10 x
x y = log10 x
10−100
−100
10−10
−10
10−1
−1
1 0
101
1
102
2
105
5
10100
100
101000
1000
-1 0 1 2 3 4 5 6
-3
-2
-1
0
1
2
3
y = ln x
D = (0; +∞)
x → 0+
=⇒ log10 x → −∞
x → +∞ =⇒ log10 x → +∞
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A
s = B + m v
r = A + l u
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Secci´on 7: Funciones logar´ıtmicas 49
Podemos generalizar a cualquier base a que sea positiva, distinguiendo
seg´un el valor de a sea menor o mayor que 1.
Ejemplo 7.1. Estudiar y representar la funci´on
y = loga x
Soluci´on:
-1 0 1
-3
-2
-1
0
1
2
3
y = lga x
0 < a < 1
y = lga x
a > 1
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r = A + l u
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Secci´on 7: Funciones logar´ıtmicas 50
Pr´actica 7.1.
Pulsa y elige el bot´on Logaritmos loga(x) y realiza la
siguiente pr´actica:
Desplaza el bot´on de los valores de a y ver´as representadas
las funciones logar´ıtmicas en base a cuando a var´ıa desde 0.1
hasta 4.
Test. Responde a las siguientes cuestiones
1. Para cualquier base a, todas las funciones logax tienen como dominio:
(a) R (b) (0, ∞) (c) [0, ∞)
2. Cuando la base a > 1, la funci´on logax es:
(a) Creciente (b) Decreciente
3. Cuando la base a < 1, la funci´on logax es:
(a) Creciente (b) Decreciente
4. Cuando la base a > 1, y x se aproxima a 0, x → 0, la funci´on logax tiende a:
(a) 0 (b) −∞ (c) ∞
5. Cuando la base a < 1, y x se aproxima a 0, x → 0, la funci´on logax tiende a:
(a) 0 (b) −∞ (c) ∞
6. Para cualquier base a, todas las funciones logax cortan al eje OX en el punto:
(a) 0 (b) 1
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A
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r = A + l u
B
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Secci´on 7: Funciones logar´ıtmicas 51
Ejercicio 12. Representar la funci´on: y = x3
− 3x2
+ 3
Ejercicio 13. Representar la funci´on: y = 3x4
+ 4x3
Ejercicio 14. Representar la funci´on: y =
√
x
Ejercicio 15. Representar la funci´on: y =
1
x2 − 1
Ejercicio 16. Representar la funci´on: y =
x
x2 − 1
Pr´actica 7.2.
Pulsa y elige el bot´on Dibujar y = f(x) y realiza la sigu-
iente pr´actica. Puedes representar las funciones de los ejercicios
anteriores.
a) Introduce en f(x) la expresi´on xˆ3-3*xˆ2+3, y pulsa en Nueva Funci´on.
b) Introduce en f(x) la expresi´on 3*xˆ4+4*xˆ3, y pulsa en Nueva Funci´on.
c) Introduce en f(x) la expresi´on sqrt(x), y pulsa en Nueva Funci´on.
d) Introduce en f(x) la expresi´on 1/(xˆ2+1), y pulsa en Nueva Funci´on.
e) Introduce en f(x) la expresi´on 1/(xˆ2-1), y pulsa en Nueva Funci´on.
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
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Soluciones a los Ejercicios 52
Soluciones a los Ejercicios
Ejercicio 1.
a) f(x) =
2
3 x
=⇒ Df = R − {0}.
b) g(x) =
2
x2 − 1
=⇒ Dg = R − {±1}.
c) h(x) =
x
1 + x
=⇒ Dh = R − {−1}.
Ejercicio 1
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A
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r = A + l u
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Soluciones a los Ejercicios 53
Ejercicio 2.
a) f(x) =
3x
5
=⇒ Df = R.
b) g(x) =
1
x2 − 5x + 6
=⇒ Dg = R − {2; 3}.
c) h(x) =
x + 1
x2 − 3x
=⇒ Dh = R − {0; 3}.
Ejercicio 2
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
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Soluciones a los Ejercicios 54
Ejercicio 3.
f(x) =
2 + x
3 − x
en x = 3
lim
x→3+
2 + x
3 − x
= −∞
lim
x→3−
2 + x
3 − x
= +∞
x = 3
g(x) =
x2
x + 1
en x = −1
lim
x→−1+
x2
x + 1
= +∞
lim
x→−1−
x2
x + 1
= −∞
x = −1
Ejercicio 3
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
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Soluciones a los Ejercicios 55
Ejercicio 4.
f(x) =
2 + x
3 − x
tiene y − 1
lim
x→∞
2 + x
3 − x
= −1
Si x = 10 =⇒
2 + 10
3 − 10
< −1
Si x = −10 =⇒
2 − 10
3 + 10
> −1
y = −1
g(x) =
x2
x2 + 1
tiene y = 1
lim
x→∞
x2
x2 + 1
= 1
Si x = 10 =⇒
100
100 + 1
< 1
Si x = −10 =⇒
100
100 + 1
< 1
y = 1
Ejercicio 4
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
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Soluciones a los Ejercicios 56
Ejercicio 5.
f(x) =
2 + x2
2 + x
Oblicua yo = x − 2
f(10) = 8,5 > yo(10) = 8
f(−10) = −12,75 < yo(−10) = −12
y = x − 2
g(x) =
x2
− 2
1 − x
Oblicua yo = −x − 1
h(10) = −10,8 > yo(10) = −11
h(−10) = 8,9 < yo(−10) = 9
y = −x − 1
Ejercicio 5
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
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Soluciones a los Ejercicios 57
Ejercicio 6.
Ramas del Infinito de
x
x − 1
lim
x→1+
x
x − 1
+∞
lim
x→1−
x
x − 1
−∞
lim
x→+∞
x
x − 1
1
lim
x→−∞
x
x − 1
1
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
y = x
x−1
La funci´on presenta:
una as´ıntota vertical en x = 1
una as´ıntota horizontal y = 1
Ejercicio 6
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
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Soluciones a los Ejercicios 58
Ejercicio 7.
f(x) =
1
x2 − 1
lim
x→1+
f(x) +∞
lim
x→1−
f(x) −∞
lim
x→−1+
f(x) −∞
lim
x→−1−
f(x) +∞
lim
x→+∞
f(x) 0
lim
x→−∞
f(x) 0
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
y = 1
x2−1
La funci´on presenta:
dos as´ıntotas verticales en x = ±1
una as´ıntota horizontal y = 0
Ejercicio 7
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A
s = B + m v
r = A + l u
B
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Soluciones a los Ejercicios 59
Ejercicio 8.
Horizontal no tiene
Vertical x = 0
lim
x→0+
x2
+ 1
x
= +∞
lim
x→0−
x2
+ 1
x
= −∞
Oblicua yo = x, pues
x2
+ 1
x
= x +
1
x
Posici´on:
f(10) = 10,1 > y0(10) = 10
f(−10) = −10,1 < y0(−10) = −10
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
y = (x2
+1)
x
Ejercicio 8
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
CIENCIASCIENCIAS
MaTEX
Gr´aficas
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Soluciones a los Ejercicios 60
Ejercicio 9.
Horizontal no tiene
Vertical x = −1
lim
x→−1+
x2
+ 1
x + 1
= −∞
lim
x→−1−
x2
+ 1
x + 1
= +∞
Oblicua yo = x − 1, pues
x2
− 4
x + 1
= x − 1 −
3
x − 1
Posici´on:
f(10) = 8,72 < y0(10) = 9
f(−10) = −10,66 > y0(−10) = −11
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
y = (x2
−4)
(x+1)
Ejercicio 9
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
CIENCIASCIENCIAS
MaTEX
Gr´aficas
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Soluciones a los Ejercicios 61
Ejercicio 10.
Horizontal no tiene
Vertical x = 0
lim
x→0+
x3
− 3x2
+ 4
x2
= +∞
lim
x→0−
x3
− 3x2
+ 4
x2
= +∞
Oblicua yo = x − 3, pues
x3
− 3x2
+ 4
x2
= x − 3 +
4
x2
Posici´on:
f(10) = 7,04 > y0(10) = 7
f(−10) = −12,96 > y0(−10) = −13
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
y = (x3
−3x2
+4)
x2
Ejercicio 10
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
CIENCIASCIENCIAS
MaTEX
Gr´aficas
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Soluciones a los Ejercicios 62
Ejercicio 12.
Ramas del infinito:
f(−∞) = −∞ f(+∞) = ∞
Crecimiento y decrecimiento.
f (x) = 3x(x − 2) =⇒ x = 0; 2
x −∞ 0 2 +∞
y’ + 0 − 0 +
y 3 −1
-2 -1 0 1 2 3 4
Concavidad
f (x) = 6x − 6 =⇒ x = 1
x −∞ 1 +∞
y” − 0 +
y 1
m(2, −1)
M(0, 3)
I(1, 1)
Ejercicio 12
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
CIENCIASCIENCIAS
MaTEX
Gr´aficas
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Soluciones a los Ejercicios 63
Ejercicio 13.
Puntos de corte
y = 0 = 3x4
+ 4x3
=⇒ x = 0; −4/3
Ramas del infinito:
f(−∞) = ∞ f(+∞) = ∞
Crecimiento y decrecimiento.
f (x) = 12x2
(x + 1) =⇒ x = 0; −1
x −∞ 0 −1 +∞
y’ − 0 − 0 +
y 0 −1
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1
-1
0
1
2
3
4
5
Concavidad
f (x) = 36x2
+ 24x =⇒ x = 0; −2/3
x −∞ −2/3 0 +∞
y’ + 0 − 0 +
y −
16
27
0
m(−1, −1)
I1(0, 0)
I2(−
2
3
, −
16
27
)
Ejercicio 13
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
CIENCIASCIENCIAS
MaTEX
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Soluciones a los Ejercicios 64
Ejercicio 14.
Puntos de corte
y = 0 =
√
x =⇒ x = 0
Ramas del infinito:
f(+∞) = ∞
Crecimiento y decrecimiento.
f (x) =
1
2
√
x
=⇒ f > 0
x 0 +∞
y’ ∞ +
y 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Concavidad
f (x) = −
1
4
√
x3
=⇒ f < 0
x 0 +∞
y” ∞ −
y 0
funci´on creciente
funci´on convexa
Ejercicio 14
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
CIENCIASCIENCIAS
MaTEX
Gr´aficas
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Soluciones a los Ejercicios 65
Ejercicio 15.
y = 0 =
1
x2 − 1
=⇒ y = 0
Ramas del infinito
f(1−
) = −∞ f(1+
) = +∞
f(−1−
) = +∞ f(−1+
) = −∞
f(−∞) = 0 f(∞) = 0
Crecimiento y decrecimiento.
f (x) = −
2x
(x2 − 1)2
=⇒ x = 0
−∞ 0 +∞
y’ + 0 −
y 0
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
y = 1
x2−1
Concavidad
f (x) =
6x2
+ 2
(x2 − 1)3
=⇒ f = 0
−∞ −1 1 +∞
y” + − +
y ∪ ∩ ∪
Ejercicio 15
MATEMATICAS
1º Bachillerato
A
s = B + m v
r = A + l u
B
d
CIENCIASCIENCIAS
MaTEX
Gr´aficas
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Soluciones a los Ejercicios 66
Ejercicio 16.
y = 0 =
x
x2 − 1
=⇒ x = 0
Ramas del infinito
f(1−
) = −∞ f(1+
) = +∞
f(−1−
) = −∞ f(−1+
) = +∞
f(−∞) = 0 f(∞) = 0
Crecimiento y decrecimiento.
f (x) = −
x2
+ 1
(x2 − 1)2
=⇒ f < 0
Concavidad f (x) =
2x(x2
+ 3)
(x2 − 1)3
=⇒ x = 0
−∞ −1 0 1 +∞
y” − + 0 − +
y ∩ ∪ ∩ ∪
Asintotas Verticales
x = −1, x = 1
Asintota Horizontal
y = 0
I(0, 0)
Ejercicio 16

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  • 2. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Tabla de Contenido 1. Introducci´on 2. Dominio • De funciones racionales 3. As´ıntotas 3.1. As´ıntota Vertical 3.2. As´ıntota Horizontal 3.3. As´ıntota Oblicua • Caso general 4. Crecimiento y Decrecimiento 5. Concavidad y convexidad 5.1. Punto de Inflexi´on 6. Funciones exponenciales 7. Funciones logar´ıtmicas Soluciones a los Ejercicios
  • 3. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 1: Introducci´on 3 1. Introducci´on En este cap´ıtulo vamos a aplicar las caracter´ısticas ya estudiadas en cap´ıtulos anteriores para representar gr´aficamente una funci´on real f(x). Es habitual seguir los siguientes pasos para realizar un gr´afico: el dominio y puntos de corte con los ejes. las ramas del infinito para las as´ıntotas. el crecimiento, decrecimiento y extremos locales con la primera deriva- da. la concavidad y puntos de inflexi´on con la segunda derivada. Dominio Puntos-Corte Asintotas Crecimiento Maximos-Minimos Curvatura Puntos-Inflexion
  • 4. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 2: Dominio 4 2. Dominio El dominio de una funci´on y = f(x) es el conjunto de n´umeros reales en los que la funci´on est´a definida. Df = {x ∈ R/∃f(x)} • De funciones racionales Dada una funci´on racional f(x) = P(x) Q(x) donde P(x) y Q(x) son polinomios, el dominio de f(x) viene dado por todos los n´umeros reales salvo las ra´ıces del denominador. Es decir Dom(f) = {x ∈ R/Q(x) = 0} Ejercicio 1. Determinar el dominio de las funciones. a) f(x) = 2 3x b) g(x) = 2 x2 − 1 c) h(x) = x 1 + x Ejercicio 2. Determinar el dominio de las funciones. a) f(x) = 3x 5 b) g(x) = 1 x2 − 5x + 6 c) h(x) = x + 1 x2 − 3x
  • 5. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 5 3. As´ıntotas En este apartado usaremos el concepto de l´ımite para mostrar el aspecto gr´afico de las funciones. Cuando una funci´on en la proximidad de un punto x = a o en el infinito se aproxima a una recta tanto como queramos decimos que tiene una as´ıntota o que la funci´on tiene una rama asint´otica. En caso contrario decimos que tiene una rama parab´olica. Las funciones polin´omicas y = P(x) no tienen as´ıntotas, solo ramas parab´olicas. Las funciones racionales y = P(x) Q(x) , donde P(x) y Q(x) son polinomios puede tener as´ıntotas de tres tipos: a) as´ıntota horizontal b) as´ıntota vertical c) o as´ıntota oblicua Vamos a analizar con detalle estos tres tipos para las funciones racionales.
  • 6. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 6 3.1. As´ıntota Vertical As´ıntota Vertical Cuando en un punto x = a se tiene lim x→a f(x) = ∞ decimos que la funci´on presenta una rama infinita o as´ıntota Ver- tical Ejemplo 3.1. Halla y representa la as´ıntota vertical de y = 1 x Soluci´on: f(x) = 1 x tiene como as´ıntota vertical el eje OY , x = 0. lim x→0+ 1 x = +∞ lim x→0− 1 x = −∞
  • 7. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 7 Ejemplo 3.2. Halla la as´ıntotas de f(x) = 1 x − 1 y g(x) = 1 x2 − 1 Soluci´on: f(x) = 1 x − 1 tiene x = 1. lim x→1+ 1 x − 1 = +∞ lim x→1− 1 x − 1 = −∞ x = 1 g(x) = 1 x2 − 1 tiene x = ±1 lim x→1+ 1 x2 − 1 = +∞ lim x→1− 1 x2 − 1 = −∞ lim x→−1+ 1 x2 − 1 = −∞ lim x→−1− 1 x2 − 1 = +∞ x = 1x = −1
  • 8. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 8 Ejemplo 3.3. Halla y representa la as´ıntota vertical de y = 1 x2 − 2 x Soluci´on: f(x) = 1 x2 − 2 x dos as´ıntotas verticales x = 0 y x = 2 lim x→1+ 1 x2 − x = +∞ lim x→1− 1 x2 − x = −∞ lim x→0+ 1 x2 − x = −∞ lim x→0− 1 x2 − x = +∞ x = 2x = 0 Ejercicio 3. Hallar y representar, si las hay, las as´ıntotas verticales de las funciones: a) f(x) = 2 + x 3 − x b) g(x) = x2 x + 1
  • 9. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 9 3.2. As´ıntota Horizontal As´ıntota Horizontal Cuando se tiene lim x→∞ f(x) = L decimos que la funci´on tiene la as´ıntota horizontal y = L Ejemplo 3.4. Halla y representa la as´ıntota horizontal de y = 1 x Soluci´on: f(x) = 1 x tiene y = 0 lim x→+∞ 1 x = 0 Para dibujarla, lo m´as c´omodo es dar valores grandes a x. Si x > 0 =⇒ 1 x > 0 Si x < 0 =⇒ 1 x < 0 y = 0
  • 10. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 10 Ejemplo 3.5. Halla y representa la as´ıntota horizontal de y = x + 1 x Soluci´on: As´ıntotas horizontal y = 1 pues lim x→∞ x + 1 x = 1 Para dibujarla, lo m´as c´omodo es dar valores ((grandes)) a x. Si x = 10 =⇒ 10 + 1 10 > 1 Si x = −10 =⇒ (−10) + 1 −10 < 1 y = 1 Ejercicio 4. Hallar y representar, si las hay, las as´ıntotas horizontales de las funciones: a) f(x) = 2 + x 3 − x b) g(x) = x2 x2 + 1
  • 11. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 11 3.3. As´ıntota Oblicua Una funci´on f(x) en la proximidad del infinito x → ∞ decimos que tiene como as´ıntota oblicua, cuando se aproxima a una recta y = mx + n Primero explicamos como calcularlas para las funciones racionales y despu´es damos una expresi´on m´as general. Sea la funci´on y = f(x) = x2 + 1 x Si dividimos, la podemos expresar como f(x) = x + 1 x y para valores de x tan grandes como queramos, cuando x → ∞, como 1 x → 0 tenemos que f(x) = x + 1 x ≈ x es decir para valores de x “grandes” la funci´on toma valores cercanos a x, y por tanto su gr´afica se aproxima a la recta y = x. Decimos que la as´ıntota oblicua es yo = x
  • 12. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 12 f(x) = x2 + 1 x = x + 1 x A´ıntota oblicua y = x x → +∞ f(x) > x x → −∞ f(x) < x y = x En general, la as´ıntota oblicua para las racionales f(x) = P(x) Q(x) es el cociente de la divisi´on, siempre y cuando el grado del numerador sea una unidad mayor que el grado del denominador. f(x) = P(x) Q(x) = C(x) + R(x) Q(x) As´ıntota oblicua yo = C(x) As´ı pues para determinar la as´ıntota oblicua se dividen los polinomios y
  • 13. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 13 se toma el cociente cuando es de grado uno, es decir una recta. En el siguiente ejemplo se muestra como se calcula. Ejemplo 3.6. Veamos algunos ejemplos: f(x) = x2 + 2 x − 1 = x − 1 + 3 x − 1 yo = x − 1 g(x) = 3x2 − 1 x + 1 = 3x − 3 + 2 x + 1 yo = 3x − 3 h(x) = x2 + x + 1 1 − x = −x − 2 + 3 1 − x yo = −x − 2 j(x) = x3 + 1 x = x2 + 1 x No hay oblicua k(x) = x + 1 x = 1 + 1 x y = 1 horizontal h(x) = 2 − x2 x = −x + 2 x yo = −x Ejercicio 5. Hallar y representar, si las hay, las as´ıntotas oblicuas de las funciones: a) f(x) = 2 + x2 2 + x b) g(x) = x2 − 2 1 − x
  • 14. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 14 Ejemplo 3.7. Hallar y representar la oblicua de f(x) = x2 x + 1 Soluci´on: Dividimos y x2 x + 1 = x − 1 + 1 x + 1 yo = x − 1 • f(x) > x − 1 x→+∞ f(x) < x − 1 x→−∞ y = x − 1 Para explicar la posici´on • de la curva respecto a la as´ıntota, lo m´as f´acil, es dar un valor a x lo suficientemente grande, y comparar el valor de la funci´on y de la as´ıntota. Por ejemplo en x = 10 y x = −10. f(10) = 9,09 y0(10) = 9 =⇒ f(x) > y0 f(−10) = −11,11 y0(−10) = −11 =⇒ f(x) < y0
  • 15. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 15 Ejemplo 3.8. Estudiar y representar las as´ıntotas de la funci´on y = 1 x2 Soluci´on: Ramas del Infinito de 1 x2 lim x→0+ 1 x2 +∞ lim x→0− 1 x2 +∞ lim x→+∞ 1 x2 0 lim x→+∞ 1 x2 0 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 y = 1 x2 La funci´on presenta: una as´ıntota vertical en x = 0 una as´ıntota horizontal y = 0
  • 16. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 16 Ejemplo 3.9. Estudiar y representar las as´ıntotas de la funci´on y = 1 x − 1 Soluci´on: Ramas del Infinito de 1 x − 1 lim x→1+ 1 x − 1 +∞ lim x→1− 1 x − 1 −∞ lim x→+∞ 1 x − 1 0 lim x→−∞ 1 x − 1 0 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 y = 1 x−1 La funci´on presenta: una as´ıntota vertical en x = 1 una as´ıntota horizontal y = 0
  • 17. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 17 Ejercicio 6. Estudiar y representar las as´ıntotas de la funci´on y = x x − 1 Ejercicio 7. Estudiar y representar las as´ıntotas de la funci´on y = 1 x2 − 1 Ejercicio 8. Estudia y representa con las as´ıntotas la funci´on: y = x2 + 1 x Ejercicio 9. Estudia y representa con las as´ıntotas la funci´on: y = x2 − 4 x + 1 Ejercicio 10. Estudia y representa con las as´ıntotas la funci´on: y = x3 − 3x2 + 4 x2
  • 18. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 3: As´ıntotas 18 • Caso general Para el caso general, queremos ver cuando la funci´on se aproxima a la recta y = mx + n en el infinito, es decir, f(x) mx + n (x → ±∞) Dividiendo por x lim x→∞ f(x) x = lim x→∞ mx + n x = m y n = lim x→∞ (f(x) − mx) As´ı la as´ıntota oblicua para el caso general se determina con la expresi´on: yo = m x + n    m = lim x→∞ f(x) x n = lim x→∞ (f(x) − m x) (1) Ejemplo 3.10. Hallar la as´ıntota oblicua de f(x) = x2 + 1 x + 1 m = lim x→∞ x2 + 1 x2 + x = 1 n = lim x→∞ ( x2 + 1 x + 1 − x) = lim x→∞ 1 − x x + 1 = −1 La as´ıntota oblicua cuando x → ±∞, es yo = x − 1 .
  • 19. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 4: Crecimiento y Decrecimiento 19 4. Crecimiento y Decrecimiento En las funciones del gr´afico se observa que donde la cur- va es creciente las tangentes en rojo tienen pendiente pos- itiva, es decir , la derivada es f > 0, y donde la curva es decreciente las tangentes en azul tienen pendiente negati- va, es decir , la derivada es f < 0. La tangente amarilla tiene pendiente nula, f = 0 f < 0 f > 0 f > 0 f < 0 M´ınimo relativo M´aximo relativo x = a x = a f − 0 + + 0 − f ∃f(a) ∃f(a)
  • 20. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 20 5. Concavidad y convexidad A partir del gr´afico se ob- serva que donde la curva es c´oncava ∪, las tangentes est´an por debajo de la fun- ci´on, y, donde la curva es convexa ∩, las tangentes est´an por encima de la fun- ci´on. Por otra parte en la gr´afica superior las pendi- entes van aumentando, es de- cir f (x) es creciente y por tanto su derivada es positiva f (x) > 0 f > 0 f < 0 c´oncava convexa M´ınimo relativo M´aximo relativo x = a x = a f − 0 + + 0 − f ∃f(a) ∃f(a)
  • 21. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 21 5.1. Punto de Inflexi´on f > 0 f < 0I f < 0 f > 0I Punto Inflexi´on x = a f + 0 − f ∪ ∃f(a) ∩ Punto Inflexi´on x = a f − 0 + f ∩ ∃f(a) ∪ Cuando en un punto (a, f(a)) la funci´on cambia de concavidad se tiene un punto de inflexi´on, y la tangente en el punto, si existe, atraviesa la funci´on.
  • 22. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 22 Ejemplo 5.1. f(x) = x3 + 3x2 Puntos de corte -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 -6 -4 -2 2 4 6 8 10 12 14
  • 23. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 23 Ejemplo 5.1. f(x) = x3 + 3x2 Puntos de corte y = 0 = x3 + 3x2 =⇒ x = 0; −3 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 -6 -4 -2 2 4 6 8 10 12 14
  • 24. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 24 Ejemplo 5.1. f(x) = x3 + 3x2 Puntos de corte y = 0 = x3 + 3x2 =⇒ x = 0; −3 Ramas del infinito. f(−∞) = −∞ f(∞) = ∞ -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 -6 -4 -2 2 4 6 8 10 12 14
  • 25. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 25 Ejemplo 5.1. f(x) = x3 + 3x2 Puntos de corte y = 0 = x3 + 3x2 =⇒ x = 0; −3 Ramas del infinito. f(−∞) = −∞ f(∞) = ∞ Crecimiento y decrecimiento. f (x) = 3x2 + 6x −∞ −2 0 +∞ y’ + 0 − 0 + y 4 0 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 -6 -4 -2 2 4 6 8 10 12 14
  • 26. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 26 Ejemplo 5.1. f(x) = x3 + 3x2 Puntos de corte y = 0 = x3 + 3x2 =⇒ x = 0; −3 Ramas del infinito. f(−∞) = −∞ f(∞) = ∞ Crecimiento y decrecimiento. f (x) = 3x2 + 6x −∞ −2 0 +∞ y’ + 0 − 0 + y 4 0 Concavidad. f (x) = 6x + 6 −∞ −1 +∞ y” − 0 + y ∩ 2 ∪ -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 -6 -4 -2 2 4 6 8 10 12 14
  • 27. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 27 Ejemplo 5.2. f(x) = y = x4 − 4x2 Puntos de corte -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5 -4 -2 2 4 6 8 10
  • 28. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 28 Ejemplo 5.2. f(x) = y = x4 − 4x2 Puntos de corte y = 0 = x2 (x2 −4) =⇒ x = −2; 0; 2 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5 -4 -2 2 4 6 8 10
  • 29. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 29 Ejemplo 5.2. f(x) = y = x4 − 4x2 Puntos de corte y = 0 = x2 (x2 −4) =⇒ x = −2; 0; 2 Ramas del infinito f(−∞) = ∞ f(∞) = ∞ -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5 -4 -2 2 4 6 8 10
  • 30. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 30 Ejemplo 5.2. f(x) = y = x4 − 4x2 Puntos de corte y = 0 = x2 (x2 −4) =⇒ x = −2; 0; 2 Ramas del infinito f(−∞) = ∞ f(∞) = ∞ Crecimiento y decrecimiento. f (x) = 4x3 −8x =⇒ x = 0; ± √ 2 −∞ − √ 2 0 √ 2 +∞ y’ − 0 + 0 − 0 + y −4 0 −4 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5 -4 -2 2 4 6 8 10
  • 31. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 31 Ejemplo 5.2. f(x) = y = x4 − 4x2 Puntos de corte y = 0 = x2 (x2 −4) =⇒ x = −2; 0; 2 Ramas del infinito f(−∞) = ∞ f(∞) = ∞ Crecimiento y decrecimiento. f (x) = 4x3 −8x =⇒ x = 0; ± √ 2 −∞ − √ 2 0 √ 2 +∞ y’ − 0 + 0 − 0 + y −4 0 −4 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5 -4 -2 2 4 6 8 10 Concavidad. f (x) = 12x2 − 8 −∞ − 2/3 2/3 +∞ y” + 0 − 0 + y ∪ −20/9 ∩ −20/9 ∪
  • 32. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 32 Ejemplo 5.3. y = x + 1 x2 Puntos de corte -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
  • 33. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 33 Ejemplo 5.3. y = x + 1 x2 Puntos de corte y = 0 = x + 1 x2 =⇒ x = −1 Ramas del infinito -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
  • 34. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 34 Ejemplo 5.3. y = x + 1 x2 Puntos de corte y = 0 = x + 1 x2 =⇒ x = −1 Ramas del infinito f(0− ) = +∞ f(0+ ) = +∞ -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
  • 35. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 35 Ejemplo 5.3. y = x + 1 x2 Puntos de corte y = 0 = x + 1 x2 =⇒ x = −1 Ramas del infinito f(0− ) = +∞ f(0+ ) = +∞ f(−∞) = 0 f(+∞) = 0 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
  • 36. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 36 Ejemplo 5.3. y = x + 1 x2 Puntos de corte y = 0 = x + 1 x2 =⇒ x = −1 Ramas del infinito f(0− ) = +∞ f(0+ ) = +∞ f(+ − ∞) = 0 f(∞) = 0 Crecimiento y decrecimiento. f (x) = −(x + 2) x3 =⇒ x = −2 −∞ −2 0 +∞ y’ − 0 + − y −1/4 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
  • 37. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 37 Ejemplo 5.3. y = x + 1 x2 Puntos de corte y = 0 = x + 1 x2 =⇒ x = −1 Ramas del infinito f(0− ) = +∞ f(0+ ) = +∞ f(+ − ∞) = 0 f(∞) = 0 Crecimiento y decrecimiento. f (x) = −(x + 2) x3 =⇒ x = −2 −∞ −2 0 +∞ y’ − 0 + − y −1/4 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 Concavidad f (x) = 2(x + 3) x4 =⇒ x = −3 −∞ −3 0 +∞ y” − 0 + − y ∩ −2/9 ∪ ∪
  • 38. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 38 Ejemplo 5.4. y = x3 (x − 2)2 Puntos de corte -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
  • 39. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 39 Ejemplo 5.4. y = x3 (x − 2)2 Puntos de corte f(x) = 0 = x3 (x − 2)2 =⇒ x = 0 Ramas del infinito: -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
  • 40. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 40 Ejemplo 5.4. y = x3 (x − 2)2 Puntos de corte f(x) = 0 = x3 (x − 2)2 =⇒ x = 0 Ramas del infinito: f(2− ) = +∞ f(2+ ) = +∞ -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
  • 41. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 41 Ejemplo 5.4. y = x3 (x − 2)2 Puntos de corte f(x) = 0 = x3 (x − 2)2 =⇒ x = 0 Ramas del infinito: f(2− ) = +∞ f(2+ ) = +∞ A. Oblicua x3 (x − 2)2 = x+4 + 12x − 16 (x − 2)2 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 0
  • 42. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 42 Ejemplo 5.4. y = x3 (x − 2)2 Puntos de corte f(x) = 0 = x3 (x − 2)2 =⇒ x = 0 Ramas del infinito: f(2− ) = +∞ f(2+ ) = +∞ A. Oblicua x3 (x − 2)2 = x+4 + 12x − 16 (x − 2)2 Crecimiento f (x) = x2 (x − 6) (x − 2)3 =⇒ x = 0; 6 −∞ 0 2 6 +∞ y’ + 0 + − 0 + y 0 13,5 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 0
  • 43. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 5: Concavidad y convexidad 43 Ejemplo 5.4. y = x3 (x − 2)2 Puntos de corte f(x) = 0 = x3 (x − 2)2 =⇒ x = 0 Ramas del infinito: f(2− ) = +∞ f(2+ ) = +∞ A. Oblicua x3 (x − 2)2 = x+4 + 12x − 16 (x − 2)2 Crecimiento f (x) = x2 (x − 6) (x − 2)3 =⇒ x = 0; 6 −∞ 0 2 6 +∞ y’ + 0 + − 0 + y 0 13,5 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 0 Concavidad f (x) = 24x (x − 2)4 =⇒ x = 0 −∞ 0 2 +∞ y” − 0 + + y ∩ 0 ∪ ∪
  • 44. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 6: Funciones exponenciales 44 6. Funciones exponenciales Las funciones exponenciales son las que tienen la variable como exponente. Para hacernos una idea clara vamos a analizar por ejemplo, la funci´on y = 2x La exponencial est´a bien definida para cualquier valor de x. Recuerda que 20 = 1 y como funcionan los exponentes negativos. x > 0 x < 0 21 = 2 2−1 = 1 2 22 = 4 2−2 = 1 4 25 = 32 2−5 = 1 32 210 = 1024 2−10 = 1 1024 Observa que cualquier potencia de 2 es siempre positiva. A continuaci´on realizamos una tabla de valores y mostramos la gr´afica de y = 2x .
  • 45. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 6: Funciones exponenciales 45 x y = 2x −20 0, 00000095367 −10 0, 0009765625 −5 0, 03125 −3 0, 125 −1 0, 5 0 1 1 2 2 4 5 32 10 1024 20 1048576 30 1073741824 -3 -2 -1 0 1 2 3 -1 0 1 2 3 4 5 6 D = R x → −∞ =⇒ 2x → 0 x → +∞ =⇒ 2x → +∞
  • 46. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 6: Funciones exponenciales 46 Podemos generalizar a cualquier base a que sea positiva, distinguiendo seg´un el valor de a sea menor o mayor que 1. Ejemplo 6.1. Estudiar y representar la funci´on y = ax Soluci´on: -3 -2 -1 0 1 2 3 -1 0 1 2 3 4 5 6 y = ax a > 1 y = ax 0 < a < 1
  • 47. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 6: Funciones exponenciales 47 Ejercicio 11. Pulsa y elige el bot´on Exponenciales y = ax y realiza la siguiente pr´actica: Desplaza el bot´on de los valores de a y ver´as representadas las funciones exponenciales en base a cuando a var´ıa desde 0 y hasta 4. Test. Responde a las siguientes cuestiones 1. Para cualquier base a, todas las funciones y = ax tienen como dominio: (a) R (b) (0, ∞) (c) otro 2. Cuando la base a > 1, la funci´on y = ax es: (a) Creciente (b) Decreciente 3. Cuando la base 0 < a < 1, la funci´on y = ax es: (a) Creciente (b) Decreciente 4. Cuando la base a > 1, y x se tiende a −∞, la funci´on ax tiende a: (a) −∞ (b) 0 (c) ∞ 5. Cuando la base a < 1, y x se tiende a −∞, la funci´on ax tiende a: (a) −∞ (b) 0 (c) ∞ 6. Para cualquier base a, los valores de la funci´on ax son siempre: (a) Negativos (b) Positivos
  • 48. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 7: Funciones logar´ıtmicas 48 7. Funciones logar´ıtmicas Estudiar y representar la funci´on y = log10 x x y = log10 x 10−100 −100 10−10 −10 10−1 −1 1 0 101 1 102 2 105 5 10100 100 101000 1000 -1 0 1 2 3 4 5 6 -3 -2 -1 0 1 2 3 y = ln x D = (0; +∞) x → 0+ =⇒ log10 x → −∞ x → +∞ =⇒ log10 x → +∞
  • 49. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 7: Funciones logar´ıtmicas 49 Podemos generalizar a cualquier base a que sea positiva, distinguiendo seg´un el valor de a sea menor o mayor que 1. Ejemplo 7.1. Estudiar y representar la funci´on y = loga x Soluci´on: -1 0 1 -3 -2 -1 0 1 2 3 y = lga x 0 < a < 1 y = lga x a > 1
  • 50. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 7: Funciones logar´ıtmicas 50 Pr´actica 7.1. Pulsa y elige el bot´on Logaritmos loga(x) y realiza la siguiente pr´actica: Desplaza el bot´on de los valores de a y ver´as representadas las funciones logar´ıtmicas en base a cuando a var´ıa desde 0.1 hasta 4. Test. Responde a las siguientes cuestiones 1. Para cualquier base a, todas las funciones logax tienen como dominio: (a) R (b) (0, ∞) (c) [0, ∞) 2. Cuando la base a > 1, la funci´on logax es: (a) Creciente (b) Decreciente 3. Cuando la base a < 1, la funci´on logax es: (a) Creciente (b) Decreciente 4. Cuando la base a > 1, y x se aproxima a 0, x → 0, la funci´on logax tiende a: (a) 0 (b) −∞ (c) ∞ 5. Cuando la base a < 1, y x se aproxima a 0, x → 0, la funci´on logax tiende a: (a) 0 (b) −∞ (c) ∞ 6. Para cualquier base a, todas las funciones logax cortan al eje OX en el punto: (a) 0 (b) 1
  • 51. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Secci´on 7: Funciones logar´ıtmicas 51 Ejercicio 12. Representar la funci´on: y = x3 − 3x2 + 3 Ejercicio 13. Representar la funci´on: y = 3x4 + 4x3 Ejercicio 14. Representar la funci´on: y = √ x Ejercicio 15. Representar la funci´on: y = 1 x2 − 1 Ejercicio 16. Representar la funci´on: y = x x2 − 1 Pr´actica 7.2. Pulsa y elige el bot´on Dibujar y = f(x) y realiza la sigu- iente pr´actica. Puedes representar las funciones de los ejercicios anteriores. a) Introduce en f(x) la expresi´on xˆ3-3*xˆ2+3, y pulsa en Nueva Funci´on. b) Introduce en f(x) la expresi´on 3*xˆ4+4*xˆ3, y pulsa en Nueva Funci´on. c) Introduce en f(x) la expresi´on sqrt(x), y pulsa en Nueva Funci´on. d) Introduce en f(x) la expresi´on 1/(xˆ2+1), y pulsa en Nueva Funci´on. e) Introduce en f(x) la expresi´on 1/(xˆ2-1), y pulsa en Nueva Funci´on.
  • 52. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 52 Soluciones a los Ejercicios Ejercicio 1. a) f(x) = 2 3 x =⇒ Df = R − {0}. b) g(x) = 2 x2 − 1 =⇒ Dg = R − {±1}. c) h(x) = x 1 + x =⇒ Dh = R − {−1}. Ejercicio 1
  • 53. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 53 Ejercicio 2. a) f(x) = 3x 5 =⇒ Df = R. b) g(x) = 1 x2 − 5x + 6 =⇒ Dg = R − {2; 3}. c) h(x) = x + 1 x2 − 3x =⇒ Dh = R − {0; 3}. Ejercicio 2
  • 54. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 54 Ejercicio 3. f(x) = 2 + x 3 − x en x = 3 lim x→3+ 2 + x 3 − x = −∞ lim x→3− 2 + x 3 − x = +∞ x = 3 g(x) = x2 x + 1 en x = −1 lim x→−1+ x2 x + 1 = +∞ lim x→−1− x2 x + 1 = −∞ x = −1 Ejercicio 3
  • 55. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 55 Ejercicio 4. f(x) = 2 + x 3 − x tiene y − 1 lim x→∞ 2 + x 3 − x = −1 Si x = 10 =⇒ 2 + 10 3 − 10 < −1 Si x = −10 =⇒ 2 − 10 3 + 10 > −1 y = −1 g(x) = x2 x2 + 1 tiene y = 1 lim x→∞ x2 x2 + 1 = 1 Si x = 10 =⇒ 100 100 + 1 < 1 Si x = −10 =⇒ 100 100 + 1 < 1 y = 1 Ejercicio 4
  • 56. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 56 Ejercicio 5. f(x) = 2 + x2 2 + x Oblicua yo = x − 2 f(10) = 8,5 > yo(10) = 8 f(−10) = −12,75 < yo(−10) = −12 y = x − 2 g(x) = x2 − 2 1 − x Oblicua yo = −x − 1 h(10) = −10,8 > yo(10) = −11 h(−10) = 8,9 < yo(−10) = 9 y = −x − 1 Ejercicio 5
  • 57. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 57 Ejercicio 6. Ramas del Infinito de x x − 1 lim x→1+ x x − 1 +∞ lim x→1− x x − 1 −∞ lim x→+∞ x x − 1 1 lim x→−∞ x x − 1 1 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 y = x x−1 La funci´on presenta: una as´ıntota vertical en x = 1 una as´ıntota horizontal y = 1 Ejercicio 6
  • 58. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 58 Ejercicio 7. f(x) = 1 x2 − 1 lim x→1+ f(x) +∞ lim x→1− f(x) −∞ lim x→−1+ f(x) −∞ lim x→−1− f(x) +∞ lim x→+∞ f(x) 0 lim x→−∞ f(x) 0 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 y = 1 x2−1 La funci´on presenta: dos as´ıntotas verticales en x = ±1 una as´ıntota horizontal y = 0 Ejercicio 7
  • 59. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 59 Ejercicio 8. Horizontal no tiene Vertical x = 0 lim x→0+ x2 + 1 x = +∞ lim x→0− x2 + 1 x = −∞ Oblicua yo = x, pues x2 + 1 x = x + 1 x Posici´on: f(10) = 10,1 > y0(10) = 10 f(−10) = −10,1 < y0(−10) = −10 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 y = (x2 +1) x Ejercicio 8
  • 60. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 60 Ejercicio 9. Horizontal no tiene Vertical x = −1 lim x→−1+ x2 + 1 x + 1 = −∞ lim x→−1− x2 + 1 x + 1 = +∞ Oblicua yo = x − 1, pues x2 − 4 x + 1 = x − 1 − 3 x − 1 Posici´on: f(10) = 8,72 < y0(10) = 9 f(−10) = −10,66 > y0(−10) = −11 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 y = (x2 −4) (x+1) Ejercicio 9
  • 61. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 61 Ejercicio 10. Horizontal no tiene Vertical x = 0 lim x→0+ x3 − 3x2 + 4 x2 = +∞ lim x→0− x3 − 3x2 + 4 x2 = +∞ Oblicua yo = x − 3, pues x3 − 3x2 + 4 x2 = x − 3 + 4 x2 Posici´on: f(10) = 7,04 > y0(10) = 7 f(−10) = −12,96 > y0(−10) = −13 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 y = (x3 −3x2 +4) x2 Ejercicio 10
  • 62. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 62 Ejercicio 12. Ramas del infinito: f(−∞) = −∞ f(+∞) = ∞ Crecimiento y decrecimiento. f (x) = 3x(x − 2) =⇒ x = 0; 2 x −∞ 0 2 +∞ y’ + 0 − 0 + y 3 −1 -2 -1 0 1 2 3 4 Concavidad f (x) = 6x − 6 =⇒ x = 1 x −∞ 1 +∞ y” − 0 + y 1 m(2, −1) M(0, 3) I(1, 1) Ejercicio 12
  • 63. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 63 Ejercicio 13. Puntos de corte y = 0 = 3x4 + 4x3 =⇒ x = 0; −4/3 Ramas del infinito: f(−∞) = ∞ f(+∞) = ∞ Crecimiento y decrecimiento. f (x) = 12x2 (x + 1) =⇒ x = 0; −1 x −∞ 0 −1 +∞ y’ − 0 − 0 + y 0 −1 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 -1 0 1 2 3 4 5 Concavidad f (x) = 36x2 + 24x =⇒ x = 0; −2/3 x −∞ −2/3 0 +∞ y’ + 0 − 0 + y − 16 27 0 m(−1, −1) I1(0, 0) I2(− 2 3 , − 16 27 ) Ejercicio 13
  • 64. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 64 Ejercicio 14. Puntos de corte y = 0 = √ x =⇒ x = 0 Ramas del infinito: f(+∞) = ∞ Crecimiento y decrecimiento. f (x) = 1 2 √ x =⇒ f > 0 x 0 +∞ y’ ∞ + y 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Concavidad f (x) = − 1 4 √ x3 =⇒ f < 0 x 0 +∞ y” ∞ − y 0 funci´on creciente funci´on convexa Ejercicio 14
  • 65. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 65 Ejercicio 15. y = 0 = 1 x2 − 1 =⇒ y = 0 Ramas del infinito f(1− ) = −∞ f(1+ ) = +∞ f(−1− ) = +∞ f(−1+ ) = −∞ f(−∞) = 0 f(∞) = 0 Crecimiento y decrecimiento. f (x) = − 2x (x2 − 1)2 =⇒ x = 0 −∞ 0 +∞ y’ + 0 − y 0 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 y = 1 x2−1 Concavidad f (x) = 6x2 + 2 (x2 − 1)3 =⇒ f = 0 −∞ −1 1 +∞ y” + − + y ∪ ∩ ∪ Ejercicio 15
  • 66. MATEMATICAS 1º Bachillerato A s = B + m v r = A + l u B d CIENCIASCIENCIAS MaTEX Gr´aficas Doc Doc Volver Cerrar Soluciones a los Ejercicios 66 Ejercicio 16. y = 0 = x x2 − 1 =⇒ x = 0 Ramas del infinito f(1− ) = −∞ f(1+ ) = +∞ f(−1− ) = −∞ f(−1+ ) = +∞ f(−∞) = 0 f(∞) = 0 Crecimiento y decrecimiento. f (x) = − x2 + 1 (x2 − 1)2 =⇒ f < 0 Concavidad f (x) = 2x(x2 + 3) (x2 − 1)3 =⇒ x = 0 −∞ −1 0 1 +∞ y” − + 0 − + y ∩ ∪ ∩ ∪ Asintotas Verticales x = −1, x = 1 Asintota Horizontal y = 0 I(0, 0) Ejercicio 16