Funciones Reales en una
Variable
Contenidos
   Concepto función
   Grafica de una función
   Dominio y Recorrido de una función
   Clasificación de la funciones
   Función Inversa
   Paridad de las Funciones
   Operaciones con funciones
   Ejemplos
Concepto de función

La palabra “función” es utilizada en nuestro
lenguaje común para expresar que algunos
hechos dependen de otros. Así, la idea
matemática de función no es un concepto
nuevo, sino una formalización de nuestra idea
intuitiva
Definición de Función
        Una función de un conjunto A no vacío en un conjunto B
        no vacío, es una relación que se establece entre ambos
        conjuntos de tal forma que a todo elemento de A le
        corresponde un único de B . En símbolos matemáticos

             (   ∀ x ∈ A ⊆ IR   )(   ∃ ! y ∈ B ⊆ IR   )(   y = f ( x) )
        En forma de esquema

                   f : A ⊆ IR →              B ⊆ IR
                           x           →     y = f ( x)
 Donde
         x : Variable Independiente         f ( x ) es la imagen de x
y = f ( x ) : Variable Dependiente              x : es la preimagen de f ( x )
¿ Cuál es Función ?

 A        B           A   B




 A         B          A   B
¿ Cuál es Función ?




                      Menú
Representación Grafica



Método de Óvalos                    Plano Cartesiano


                           B ⊆ IR

                                              P ( x; f ( x ) )
                           y = f ( x)




                                               x
                                                         A ⊆ IR

                                                        Menú
Dominio y Recorrido


Dominio      Sea A y B dos conjuntos no vacío, y f una función de A
             en B, a un sub conjunto del conjunto A se llama Dominio
             de la función a


                                         
            ∀ x ∈ A  ∃ y ∈ B  f ( x) = y 
                                         


 Y lo denotaremos por   Dom ( f )
Dominio y Recorrido



Recorrido       Sea A y B dos conjuntos no vacío, y f una función de A en B,
                a un sub conjunto del conjunto B se llama recorrido de la
                función a




                                           
              ∀ y ∈ B  ∃ x ∈ A  f ( x) = y 
                                           

   Y lo denotaremos por     Re c ( f )
Dominio y Recorrido en el plano cartesiano
Dominio y Recorrido usando Método de Óvalos
¿Cual es el Dominio y Recorrido de la
           siguiente función?
                             f ( x) = 4 + x + 2
                                                             Recorrido
Dominio

                                                     y = 4+ x+2
           x+2≥0                                   ⇔ y−4 = x+2
    ⇔   x ≥ −2                                     ⇔ ( y − 4) 2 = x + 2
 Dom ( f ) = [ −2; ∞ +[                            ⇔ ( y − 4) 2 − 2 = x
                                                  Re c ( f ) = [ 4; ∞ +[
 Buscar condiciones para la variable   x          Buscar condiciones para la variable   y
Tabla de Evaluación




                      Y su grafica es

                                Menú
Clasificación de las funciones
     Función Lineal   f ( x ) = mx + b

Función Cuadráticas   f ( x ) = ax 2 + bx + c

    Función Cúbica    f ( x ) = ax 3

  Función Potencia    f ( x ) = xc

       Función Raíz   f ( x) = x          donde   x≥0

                                 1                x≠0
 Función Reciproca    f ( x) =            donde
                                 x
Función Valor Absoluto   f ( x) = x
                                                   x si        x>0
                            donde
                                                  
                                              x =  0 si        x=0
                                                  − x si       x<0
                                                  

                                  p ( x ) an x n + an −1 x n −1 K + a1 x + a0
                         f ( x) =        =
 Funciones Racionales
                                  q ( x ) bm x m + bm −1 x m −1 K + b1 x + b0



Funciones Irracionales   f ( x ) = mx + b
Función Exponenciales   f ( x) = bx

         Función Logarítmicas   f ( x ) = l o gb ( x )


Funciones Trigonométricas

                                     f ( x ) = Sen ( x )

                                     f ( x ) = Cos ( x )

                                     f ( x ) = Tang ( x )
Funciones Hiperbólicas

                                                e x − e− x
                         f ( x ) = Senh ( x ) =
                                                    2
                                                e x + e− x
                         f ( x ) = Cosh ( x ) =
                                                    2
                                                e x − e− x
                         f ( x ) = Tangh ( x ) = x − x
                                                e +e
 Ver Graficas


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Propiedades de las funciones


Función Inyectiva (1-1)        Se dice que    f   : A ⊆ IR → B ⊆ IR
                                es una Función Inyectiva si

                                  f ( a ) = f ( b) ⇒ a = b       ∀a, b ∈ Dom( f )


Función Epiyectiva (sobre)
                                    Se dice que f    : A ⊆ IR → B ⊆ IR

                                    es una Función Sobre si Re c( f ) = B



Función Biyectiva

           Se dice que   f   : A ⊆ IR → B ⊆ IR                es una Función Biyectiva si

           es inyectiva y sobre a la vez
Función Inversa


Sea    f : A → B una función biyectiva, entonces la función inversa
f −1 de f    es una función biyectiva tal que


      f −1 : B → A   y     f −1 ( y ) = x ⇔ y = f ( x )




Gráficamente podemos representar estas funciones de la manera
siguiente:
Función inversa




                  f −1
                         Menú
Ejemplo
       Hallar la inversa y grafica de la siguiente función        f ( x ) = 2x −1
 Solución
        Para hallar la inversa de la función debemos despejar la variable   x
                                    y = 2x −1
                                    y +1 = 2x
                                     y +1
                                          =x
                                       2
Por lo tanto
                                               x +1
                               f   −1
                                        ( x) =
                                                 2
Y ambas grafica en el mismo plano cartesiano son




         x +1
f ( x) =
           2




                                                     f ( x) = 2x −1
 Menú
Paridad de una función

Funciones pares
   Decimos que una función es par siempre que
   para todo valor de la variable independiente
   perteneciente al dominio se cumpla que:

                f ( − x) = f ( x)
Ejemplo
      Dada la función f ( x ) = 3x − 4 x
                                  2      4



            a) ¿es par o impar?.
            b) Utilizando Winplot grafique

Solución
           Analizaremos si la función es par, para ello debe cumplir que   f ( − x) = f ( x)
Para este caso
                    f ( − x ) = 3( − x) − 4 ( − x )
                                       2              4



                   = 3x 2 − 4 x 4
                    = f ( x)

       Por lo tanto esta función es par
Función Impar
     Decimos que una función es impar siempre que
     para todo valor de la variable independiente
     perteneciente al dominio se cumpla que:

                    f ( −x) = − f ( x)
Función sin paridad
      El carácter par o impar de una función es lo que
      conocemos como su paridad. Las funciones que
      no son ni pares, ni impares, carecen de paridad.
Ejemplo
                                        1
          Dada la función   g ( x) = x + x
                                         3

                                        2
                      a)    ¿es par o impar?.
                      b)     Utilizando Winplot grafique
Solución
       Analizaremos si la función es impar, para ello debe cumplir que   f ( −x) = − f ( x)
Para este caso
                     1
g ( −x) = ( −x) + ( −x)
                3

                     2
                  1
        = − x3 − x
                  2
             3 1 
        = − x + x
                   2 
        = −g ( x)
                                   Por lo tanto esta función es impar              Menú
Operaciones con funciones
  Sean f :     A → C y g : B → D dos funciones tal que
   Dom ( f ) ∩ Dom ( g ) ≠ ∅

Suma de f y g                      ( f + g )( x ) = f ( x ) + g ( x )
Resta de f y g                 (    f − g ) ( x) = f ( x) − g ( x)

Producto de f y g              (    f ⋅ g ) ( x) = f ( x) ⋅ g ( x)

                               f       f ( x)
Cociente de f y g               ( x) =                    g ( x) ≠ 0
                               g       g ( x)
Función Compuesta


Sean    f : A → C y g : B → D funciones tales que f ( A ) ∩ B ≠ ∅,

Entonces se llama función compuesta de g y f y lo denotamos por

A la función definida por   ( gο f ) ( x ) = g ( f ( x ) )   para cada valor de A,
 tal que su imagen este en el conjunto B




   Gráficamente podemos expresar la función compuesta de g y f de
   la siguiente manera
Composición de de f y g   ( gο f ) ( x ) = g ( f ( x ) )
Composición de una Función con su Inversa




 De la representación anterior se puede notar que:


 ( fοf )( x ) = x
      −1
                       o         (   f −1ο f ) ( x ) = x
Ejemplo
           Considere las siguientes funciones reales definidas por


              f ( x ) = 5 − 3x                         g ( x ) = x2 + 1

     Determine     ( gο f ) ( x )
                          −1



Solución

   Por hallar la inversa de         f ( x ) = 5 − 3x
     Para este caso la función es biyectiva por lo tanto existe su inversa, la cual es


                                      y = 5 − 3x
                                          5− y
                                      x=
                                             3
5− x
                             f   −1
                                      ( x) =
                                              3
 En donde su Dominio es los números reales

                                   g ( x)   También son los números reales
 Además el dominio d la función

 Por lo tanto   Dom ( gο f −1 ) = IR

Por lo tanto             ( gο f −1 ) ( x ) = g ( f −1 ( x ) )
                                                                     2
                                                5− x    5− x 
                                             = g      =       +1
                                                 3       3 

                                                          2
Por lo tanto                                         5− x 
                                 ( gο f −1 ) ( x ) = 
                                                      3 
                                                            +1
Ejemplos
      1.- Para cada una de las siguientes relaciones,
      determine Dominio, Recorrido para que sea
      función

a)   f ( x) = x2 − 1

b)   f ( x) = 2 + x +1
              x +1
c)   f ( x) =
              x −1
2.- Para cada una de las siguientes relaciones,
determine Dominio para que sea función
                                x −1
         a)    f ( x) =
                          ( x + 1)( x − 2)

                                x+2
         b)     f ( x) =
                                x −1


3.- Trace la grafica de la siguiente función
                        − x − 3 si −5 < x ≤ −1
                        
    a)         f ( x) =  −2     si −1 < x ≤ 1
                         x − 3 si 1 ≤ x ≤ 3
                        

                        x + 5 si   −6 < x < 0
                       
                       
                       
    b)        f ( x) =  2     si   0≤ x<2
                       
                        2
                        x − 8 si
                                     x≥2
4.- Considere las siguientes funciones reales
   definidas por
                        1                              x −1
             f ( x) =                         g ( x) =
                      x −1                             x +1

Determine ( gο f ) ( x ) , ( f ο g ) ( x ) , ( f ο f ) ( x ) , y ( gο g ) ( x )
Además explicite sus dominio
5.- Usando alguna aplicación grafica determine
     Dominio, Recorrido

                                             1
a)
     f ( x ) = 3x − 2       d)   f ( x) =        + x −1
                                          3 − 2x
                4
b)   h ( x) = 2             e)   f ( x ) = log ( x − 1)
             x −4
                                            x
                                 h ( x) = 2
c)
                   1      f)
     f ( x ) = Sen                     x −4
                   x
6.- Sean la funciones definidas por

               f ( x) = x + 1           g ( x) = x + 2

   Hallar dominio de cada una de las siguientes funciones.

   ( f + g )( x ) = f ( x ) + g ( x )    (   f − g ) ( x) = f ( x) − g ( x)
                                         f       f ( x)
   ( f ⋅ g ) ( x) = f ( x) ⋅ g ( x)       ( x) =
                                         g       g ( x)
                                                               g ( x) ≠ 0

   Además presente su grafica en caso que sea posible
7.- Para cada uno de los pares de funciones determine
       ( gο f ) ( x )
a)          f ( x) = x2 − 2          g ( x) = x − 2
b)          f ( x ) = 2x2 + 6        g ( x) = 7x + 2

c)          f ( x ) = x2 − x −1   g ( x) = x −1

                       2
d)          f ( x) =                 g ( x) = 2x − 3
                     x −1
                     x −1                     x +1
e)          f ( x) =                 g ( x) =           Menú
                     x +1                     x −1
                                                       Terminar
Función Lineal    Función Cuadráticas   Función Cúbica




Función Potencia      Función Raíz       Función Reciproca
Función Valor Absoluto   Función Exponenciales   Función Logarítmicas




Funciones Trigonométricas




  f ( x ) = Sen ( x )      f ( x ) = Cos ( x )     f ( x ) = Tang ( x )
Funciones Hiperbólicas




f ( x ) = Senh ( x )     f ( x ) = Cosh ( x )   f ( x ) = Tangh ( x )




                                                                  Menú

Funciones reales en una variable

  • 1.
    Funciones Reales enuna Variable
  • 2.
    Contenidos  Concepto función  Grafica de una función  Dominio y Recorrido de una función  Clasificación de la funciones  Función Inversa  Paridad de las Funciones  Operaciones con funciones  Ejemplos
  • 3.
    Concepto de función Lapalabra “función” es utilizada en nuestro lenguaje común para expresar que algunos hechos dependen de otros. Así, la idea matemática de función no es un concepto nuevo, sino una formalización de nuestra idea intuitiva
  • 4.
    Definición de Función Una función de un conjunto A no vacío en un conjunto B no vacío, es una relación que se establece entre ambos conjuntos de tal forma que a todo elemento de A le corresponde un único de B . En símbolos matemáticos ( ∀ x ∈ A ⊆ IR )( ∃ ! y ∈ B ⊆ IR )( y = f ( x) ) En forma de esquema f : A ⊆ IR → B ⊆ IR x → y = f ( x) Donde x : Variable Independiente f ( x ) es la imagen de x y = f ( x ) : Variable Dependiente x : es la preimagen de f ( x )
  • 5.
    ¿ Cuál esFunción ? A B A B A B A B
  • 6.
    ¿ Cuál esFunción ? Menú
  • 7.
    Representación Grafica Método deÓvalos Plano Cartesiano B ⊆ IR P ( x; f ( x ) ) y = f ( x) x A ⊆ IR Menú
  • 8.
    Dominio y Recorrido Dominio Sea A y B dos conjuntos no vacío, y f una función de A en B, a un sub conjunto del conjunto A se llama Dominio de la función a      ∀ x ∈ A  ∃ y ∈ B  f ( x) = y      Y lo denotaremos por Dom ( f )
  • 9.
    Dominio y Recorrido Recorrido Sea A y B dos conjuntos no vacío, y f una función de A en B, a un sub conjunto del conjunto B se llama recorrido de la función a      ∀ y ∈ B  ∃ x ∈ A  f ( x) = y      Y lo denotaremos por Re c ( f )
  • 10.
    Dominio y Recorridoen el plano cartesiano
  • 11.
    Dominio y Recorridousando Método de Óvalos
  • 12.
    ¿Cual es elDominio y Recorrido de la siguiente función? f ( x) = 4 + x + 2 Recorrido Dominio y = 4+ x+2 x+2≥0 ⇔ y−4 = x+2 ⇔ x ≥ −2 ⇔ ( y − 4) 2 = x + 2 Dom ( f ) = [ −2; ∞ +[ ⇔ ( y − 4) 2 − 2 = x Re c ( f ) = [ 4; ∞ +[ Buscar condiciones para la variable x Buscar condiciones para la variable y
  • 13.
    Tabla de Evaluación Y su grafica es Menú
  • 14.
    Clasificación de lasfunciones Función Lineal f ( x ) = mx + b Función Cuadráticas f ( x ) = ax 2 + bx + c Función Cúbica f ( x ) = ax 3 Función Potencia f ( x ) = xc Función Raíz f ( x) = x donde x≥0 1 x≠0 Función Reciproca f ( x) = donde x
  • 15.
    Función Valor Absoluto f ( x) = x  x si x>0 donde  x =  0 si x=0 − x si x<0  p ( x ) an x n + an −1 x n −1 K + a1 x + a0 f ( x) = = Funciones Racionales q ( x ) bm x m + bm −1 x m −1 K + b1 x + b0 Funciones Irracionales f ( x ) = mx + b
  • 16.
    Función Exponenciales f ( x) = bx Función Logarítmicas f ( x ) = l o gb ( x ) Funciones Trigonométricas f ( x ) = Sen ( x ) f ( x ) = Cos ( x ) f ( x ) = Tang ( x )
  • 17.
    Funciones Hiperbólicas e x − e− x f ( x ) = Senh ( x ) = 2 e x + e− x f ( x ) = Cosh ( x ) = 2 e x − e− x f ( x ) = Tangh ( x ) = x − x e +e Ver Graficas Menú
  • 18.
    Propiedades de lasfunciones Función Inyectiva (1-1) Se dice que f : A ⊆ IR → B ⊆ IR es una Función Inyectiva si f ( a ) = f ( b) ⇒ a = b ∀a, b ∈ Dom( f ) Función Epiyectiva (sobre) Se dice que f : A ⊆ IR → B ⊆ IR es una Función Sobre si Re c( f ) = B Función Biyectiva Se dice que f : A ⊆ IR → B ⊆ IR es una Función Biyectiva si es inyectiva y sobre a la vez
  • 19.
    Función Inversa Sea f : A → B una función biyectiva, entonces la función inversa f −1 de f es una función biyectiva tal que f −1 : B → A y f −1 ( y ) = x ⇔ y = f ( x ) Gráficamente podemos representar estas funciones de la manera siguiente:
  • 20.
    Función inversa f −1 Menú
  • 21.
    Ejemplo Hallar la inversa y grafica de la siguiente función f ( x ) = 2x −1 Solución Para hallar la inversa de la función debemos despejar la variable x y = 2x −1 y +1 = 2x y +1 =x 2 Por lo tanto x +1 f −1 ( x) = 2
  • 22.
    Y ambas graficaen el mismo plano cartesiano son x +1 f ( x) = 2 f ( x) = 2x −1 Menú
  • 23.
    Paridad de unafunción Funciones pares Decimos que una función es par siempre que para todo valor de la variable independiente perteneciente al dominio se cumpla que: f ( − x) = f ( x)
  • 24.
    Ejemplo Dada la función f ( x ) = 3x − 4 x 2 4 a) ¿es par o impar?. b) Utilizando Winplot grafique Solución Analizaremos si la función es par, para ello debe cumplir que f ( − x) = f ( x) Para este caso f ( − x ) = 3( − x) − 4 ( − x ) 2 4 = 3x 2 − 4 x 4 = f ( x) Por lo tanto esta función es par
  • 25.
    Función Impar Decimos que una función es impar siempre que para todo valor de la variable independiente perteneciente al dominio se cumpla que: f ( −x) = − f ( x) Función sin paridad El carácter par o impar de una función es lo que conocemos como su paridad. Las funciones que no son ni pares, ni impares, carecen de paridad.
  • 26.
    Ejemplo 1 Dada la función g ( x) = x + x 3 2 a) ¿es par o impar?. b) Utilizando Winplot grafique Solución Analizaremos si la función es impar, para ello debe cumplir que f ( −x) = − f ( x) Para este caso 1 g ( −x) = ( −x) + ( −x) 3 2 1 = − x3 − x 2  3 1  = − x + x  2  = −g ( x) Por lo tanto esta función es impar Menú
  • 27.
    Operaciones con funciones Sean f : A → C y g : B → D dos funciones tal que Dom ( f ) ∩ Dom ( g ) ≠ ∅ Suma de f y g ( f + g )( x ) = f ( x ) + g ( x ) Resta de f y g ( f − g ) ( x) = f ( x) − g ( x) Producto de f y g ( f ⋅ g ) ( x) = f ( x) ⋅ g ( x) f  f ( x) Cociente de f y g  ( x) = g ( x) ≠ 0 g g ( x)
  • 28.
    Función Compuesta Sean f : A → C y g : B → D funciones tales que f ( A ) ∩ B ≠ ∅, Entonces se llama función compuesta de g y f y lo denotamos por A la función definida por ( gο f ) ( x ) = g ( f ( x ) ) para cada valor de A, tal que su imagen este en el conjunto B Gráficamente podemos expresar la función compuesta de g y f de la siguiente manera
  • 29.
    Composición de def y g ( gο f ) ( x ) = g ( f ( x ) )
  • 30.
    Composición de unaFunción con su Inversa De la representación anterior se puede notar que: ( fοf )( x ) = x −1 o ( f −1ο f ) ( x ) = x
  • 31.
    Ejemplo Considere las siguientes funciones reales definidas por f ( x ) = 5 − 3x g ( x ) = x2 + 1 Determine ( gο f ) ( x ) −1 Solución Por hallar la inversa de f ( x ) = 5 − 3x Para este caso la función es biyectiva por lo tanto existe su inversa, la cual es y = 5 − 3x 5− y x= 3
  • 32.
    5− x f −1 ( x) = 3 En donde su Dominio es los números reales g ( x) También son los números reales Además el dominio d la función Por lo tanto Dom ( gο f −1 ) = IR Por lo tanto ( gο f −1 ) ( x ) = g ( f −1 ( x ) ) 2 5− x  5− x  = g  =   +1  3   3  2 Por lo tanto 5− x  ( gο f −1 ) ( x ) =   3   +1
  • 33.
    Ejemplos 1.- Para cada una de las siguientes relaciones, determine Dominio, Recorrido para que sea función a) f ( x) = x2 − 1 b) f ( x) = 2 + x +1 x +1 c) f ( x) = x −1
  • 34.
    2.- Para cadauna de las siguientes relaciones, determine Dominio para que sea función x −1 a) f ( x) = ( x + 1)( x − 2) x+2 b) f ( x) = x −1 3.- Trace la grafica de la siguiente función − x − 3 si −5 < x ≤ −1  a) f ( x) =  −2 si −1 < x ≤ 1  x − 3 si 1 ≤ x ≤ 3   x + 5 si −6 < x < 0    b) f ( x) =  2 si 0≤ x<2   2  x − 8 si  x≥2
  • 35.
    4.- Considere lassiguientes funciones reales definidas por 1 x −1 f ( x) = g ( x) = x −1 x +1 Determine ( gο f ) ( x ) , ( f ο g ) ( x ) , ( f ο f ) ( x ) , y ( gο g ) ( x ) Además explicite sus dominio
  • 36.
    5.- Usando algunaaplicación grafica determine Dominio, Recorrido 1 a) f ( x ) = 3x − 2 d) f ( x) = + x −1 3 − 2x 4 b) h ( x) = 2 e) f ( x ) = log ( x − 1) x −4 x h ( x) = 2 c) 1 f) f ( x ) = Sen   x −4 x
  • 37.
    6.- Sean lafunciones definidas por f ( x) = x + 1 g ( x) = x + 2 Hallar dominio de cada una de las siguientes funciones. ( f + g )( x ) = f ( x ) + g ( x ) ( f − g ) ( x) = f ( x) − g ( x) f  f ( x) ( f ⋅ g ) ( x) = f ( x) ⋅ g ( x)  ( x) = g g ( x) g ( x) ≠ 0 Además presente su grafica en caso que sea posible
  • 38.
    7.- Para cadauno de los pares de funciones determine ( gο f ) ( x ) a) f ( x) = x2 − 2 g ( x) = x − 2 b) f ( x ) = 2x2 + 6 g ( x) = 7x + 2 c) f ( x ) = x2 − x −1 g ( x) = x −1 2 d) f ( x) = g ( x) = 2x − 3 x −1 x −1 x +1 e) f ( x) = g ( x) = Menú x +1 x −1 Terminar
  • 39.
    Función Lineal Función Cuadráticas Función Cúbica Función Potencia Función Raíz Función Reciproca
  • 40.
    Función Valor Absoluto Función Exponenciales Función Logarítmicas Funciones Trigonométricas f ( x ) = Sen ( x ) f ( x ) = Cos ( x ) f ( x ) = Tang ( x )
  • 41.
    Funciones Hiperbólicas f (x ) = Senh ( x ) f ( x ) = Cosh ( x ) f ( x ) = Tangh ( x ) Menú