Euler - Matemáticas I
Tema:
12 1Operaciones con funciones. Acotación
Final
Suma y diferencia de dos funciones
Dadas dos funciones f y g, para todo x que pertenece al dominio de ambas funciones
se define:
• Suma: (f + g) (x) = f(x) + g(x). Por tanto: Dom(f + g) = Dom(f) ∩ Dom(g)
• Diferencia: (f − g) (x) = f(x) − g(x). Por tanto: Dom(f − g) = Dom(f) ∩ Dom(g)
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
X
Y
x
f(x) f(x) + g(x)
f(x) =
x
1 + x2 : Dom(f) = R
g(x) =
1
x
: Dom(g) = R – {0}
(f + g) (x) = f(x) + g(x) =
=
x
1 + x2 +
1
x
:
Dom(f + g) = R – {0}
g(x)
1
Euler - Matemáticas I
Tema:
12 2Operaciones con funciones. Acotación
Final
Función opuesta
Si f es una función, se define su función opuesta -f de la siguiente forma: (-f)(x) = -
f(x) siendo el dominio de -f el mismo que el de f
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-1 0 1 2 3 4 5
X
Y
y = f(x)
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-1 0 1 2 3 4 5
X
Y
y =- f(x)
Dom (f) Dom (-f)
(x, f(x))
•
•
(x, -f(x))
2
Euler - Matemáticas I
Tema:
12 3Operaciones con funciones. Acotación
Final
Valor absoluto de una función
Si f es una función, se define el valor absoluto de f, |f|, como: |f|(x) = |f(x)|, para
todo x que pertenece al dominio de f.
|f|(x)= |f(x)| =


f(x) si f(x) ≥0
−f(x) si f(x) < 0
=



f(x) si f(x) > 0
−f(x) si f(x) ≤0
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
X
Y
y = f(x)
puntos con
imagen negativa
Simetrizamos las partes
negativas respecto al eje OX
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
X
Y
y = |f(x)|
Conocida la gráfica de y = f(x), ¿cómo construir la gráfica de y = |f(x)|?
3
Euler - Matemáticas I
Tema:
12 4Operaciones con funciones. Acotación
Final
Producto y cociente de dos funciones
Dadas dos funciones f y g, para todo x que pertenece al dominio de ambas
funciones se define:
• Producto: (f . g) (x) = f(x) . g(x).
•Por tanto: Dom(f . g) = Dom(f) ∩ Dom(g)
Dadas dos funciones f y g, para todo x que pertenece al dominio de ambas
funciones y g(x) ≠ 0 se define:
• Cociente: (f / g) (x) = f(x) / g(x). Por tanto:
• Dom(f / g) = Dom(f) ∩ Dom(g) − {x ∈ R : g(x) ≠ 0}
4
Euler - Matemáticas I
Tema:
12 5Operaciones con funciones. Acotación
Rec(g)
Final
Composición de funciones
La función h(x) = (2x - 1)2
es la composición de dos funciones: g(x) = 2x-1 y f(t) = t2
x 2x-1 = t t2
= (2x-1)2
R R
g
R
f
x (2x-1)2
h(x) = f(g(x)) = f(2x-1) = (2x - 1)2
= (f o g)(x)
R R R
Dom(g)
Rec(f)
g f
Dominio de la composición de funciones
El dominio de fog está formado
por los x tales que
• x está en el dominio de g
• g(x) está en el dominio de f
Dom(f)
Dom(fog)
Rec(fog)
5
Euler - Matemáticas I
Tema:
12 6Operaciones con funciones. Acotación
Final
Funciones inyectivas
Un función f tiene la propiedad de la recta horizontal en un dominio D, si para todo
valor c del recorrido de la función, la recta y = c corta a la gráfica de f en un solo
punto.
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
X
Y
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-1 0 1 2 3 4 5
X
Y
•• •
f no tiene la propiedad de
la
recta horizontal
f tiene la propiedad de la
recta horizontal
Formulación algebraica de la propiedad de la recta horizontal: una función
f es inyectiva en D si para a,b ∈ D tal que f(a) = f(b) se tiene que a = b
6
Euler - Matemáticas I
Tema:
12 7Operaciones con funciones. Acotación
Final
Función inversa
Si f inyectiva, la función inversa f, escrita f -1
, satisface x = f -1
(y) ⇔ y = f(x)
Como consecuencia:
• El dominio de f es el recorrido de f -1
• El recorrido de f -1
es el dominio de f
• Si (x, y) está sobre la gráfica de y = f(x), (x, y) está sobre la gráfica de f -1
. Por
tanto las gráficas de ambas funciones son simétricas respecto a la bisectriz del
primer cuadrante.
X
Y
X
Y
f(x)
f(x)f -1
(x)
f -1
(x)
• (x, f(x))
• (f(x), x)
• (x, f(x))
• (f(x), x)
Euler - Matemáticas I
Tema:
12 8Operaciones con funciones. Acotación
Final
Funciones acotadas
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
X
Y
• Una función y = f(x) está acotada superiormente (inferiormente) en un conjunto D
si existe un número M (m) tal que f(x) ≤ M (m ≤ f(x)) para todo x de D. Se dice
que M (m) es una cota superior (inferior).
• Una función acotada superior e inferiormente se dice que está acotada
M' es cota superior de f(x) en D = R
y = f(x)
y = g(x)
El supremo S, es la menor de las cotas superiores
M'' es cota superior de f(x) en D = R
m' es cota inferior de f(x) en D = R
m'' es cota inferior de f(x) en D = R
El ínfimo I, es la mayor de las cotas inferiores
• y = f(x) está acotada
• y = g(x) no está acotada
S
I
8
Euler - Matemáticas I
Tema:
12 9Operaciones con funciones. Acotación
X
Y
X
Y
Final
Crecimiento y decrecimiento de una función
[
a
]
b
x
f(x)
y
f(y)
Función creciente en [a, b]
f(x) < f(y) para todo x e y de [a, b]
[
a
]
b
x
f(x)
Función decreciente en [a, b]
f(x) < f(y) para todo x e y de [a, b]
f(y)
y
9
Euler - Matemáticas I
Tema:
12 10Operaciones con funciones. Acotación
X
Y
Final
Máximo y mínimo de una función
Mínimo, de valor T
en el punto t, de
f(x) en el conjunto
D
Máximo, de
valor S en el punto s,
de f(x) en el conjunto D
D
•
s
S
t
T•
• El máximo de una función f en D es el mayor de los valores que toma f en D.
• El mínimo de una función f en D es el menor de los valores que toma f en D.
10

Operacione con-funciones

  • 1.
    Euler - MatemáticasI Tema: 12 1Operaciones con funciones. Acotación Final Suma y diferencia de dos funciones Dadas dos funciones f y g, para todo x que pertenece al dominio de ambas funciones se define: • Suma: (f + g) (x) = f(x) + g(x). Por tanto: Dom(f + g) = Dom(f) ∩ Dom(g) • Diferencia: (f − g) (x) = f(x) − g(x). Por tanto: Dom(f − g) = Dom(f) ∩ Dom(g) -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 X Y x f(x) f(x) + g(x) f(x) = x 1 + x2 : Dom(f) = R g(x) = 1 x : Dom(g) = R – {0} (f + g) (x) = f(x) + g(x) = = x 1 + x2 + 1 x : Dom(f + g) = R – {0} g(x) 1
  • 2.
    Euler - MatemáticasI Tema: 12 2Operaciones con funciones. Acotación Final Función opuesta Si f es una función, se define su función opuesta -f de la siguiente forma: (-f)(x) = - f(x) siendo el dominio de -f el mismo que el de f -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -1 0 1 2 3 4 5 X Y y = f(x) -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -1 0 1 2 3 4 5 X Y y =- f(x) Dom (f) Dom (-f) (x, f(x)) • • (x, -f(x)) 2
  • 3.
    Euler - MatemáticasI Tema: 12 3Operaciones con funciones. Acotación Final Valor absoluto de una función Si f es una función, se define el valor absoluto de f, |f|, como: |f|(x) = |f(x)|, para todo x que pertenece al dominio de f. |f|(x)= |f(x)| =   f(x) si f(x) ≥0 −f(x) si f(x) < 0 =    f(x) si f(x) > 0 −f(x) si f(x) ≤0 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 X Y y = f(x) puntos con imagen negativa Simetrizamos las partes negativas respecto al eje OX -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 X Y y = |f(x)| Conocida la gráfica de y = f(x), ¿cómo construir la gráfica de y = |f(x)|? 3
  • 4.
    Euler - MatemáticasI Tema: 12 4Operaciones con funciones. Acotación Final Producto y cociente de dos funciones Dadas dos funciones f y g, para todo x que pertenece al dominio de ambas funciones se define: • Producto: (f . g) (x) = f(x) . g(x). •Por tanto: Dom(f . g) = Dom(f) ∩ Dom(g) Dadas dos funciones f y g, para todo x que pertenece al dominio de ambas funciones y g(x) ≠ 0 se define: • Cociente: (f / g) (x) = f(x) / g(x). Por tanto: • Dom(f / g) = Dom(f) ∩ Dom(g) − {x ∈ R : g(x) ≠ 0} 4
  • 5.
    Euler - MatemáticasI Tema: 12 5Operaciones con funciones. Acotación Rec(g) Final Composición de funciones La función h(x) = (2x - 1)2 es la composición de dos funciones: g(x) = 2x-1 y f(t) = t2 x 2x-1 = t t2 = (2x-1)2 R R g R f x (2x-1)2 h(x) = f(g(x)) = f(2x-1) = (2x - 1)2 = (f o g)(x) R R R Dom(g) Rec(f) g f Dominio de la composición de funciones El dominio de fog está formado por los x tales que • x está en el dominio de g • g(x) está en el dominio de f Dom(f) Dom(fog) Rec(fog) 5
  • 6.
    Euler - MatemáticasI Tema: 12 6Operaciones con funciones. Acotación Final Funciones inyectivas Un función f tiene la propiedad de la recta horizontal en un dominio D, si para todo valor c del recorrido de la función, la recta y = c corta a la gráfica de f en un solo punto. -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 X Y -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -1 0 1 2 3 4 5 X Y •• • f no tiene la propiedad de la recta horizontal f tiene la propiedad de la recta horizontal Formulación algebraica de la propiedad de la recta horizontal: una función f es inyectiva en D si para a,b ∈ D tal que f(a) = f(b) se tiene que a = b 6
  • 7.
    Euler - MatemáticasI Tema: 12 7Operaciones con funciones. Acotación Final Función inversa Si f inyectiva, la función inversa f, escrita f -1 , satisface x = f -1 (y) ⇔ y = f(x) Como consecuencia: • El dominio de f es el recorrido de f -1 • El recorrido de f -1 es el dominio de f • Si (x, y) está sobre la gráfica de y = f(x), (x, y) está sobre la gráfica de f -1 . Por tanto las gráficas de ambas funciones son simétricas respecto a la bisectriz del primer cuadrante. X Y X Y f(x) f(x)f -1 (x) f -1 (x) • (x, f(x)) • (f(x), x) • (x, f(x)) • (f(x), x)
  • 8.
    Euler - MatemáticasI Tema: 12 8Operaciones con funciones. Acotación Final Funciones acotadas -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 X Y • Una función y = f(x) está acotada superiormente (inferiormente) en un conjunto D si existe un número M (m) tal que f(x) ≤ M (m ≤ f(x)) para todo x de D. Se dice que M (m) es una cota superior (inferior). • Una función acotada superior e inferiormente se dice que está acotada M' es cota superior de f(x) en D = R y = f(x) y = g(x) El supremo S, es la menor de las cotas superiores M'' es cota superior de f(x) en D = R m' es cota inferior de f(x) en D = R m'' es cota inferior de f(x) en D = R El ínfimo I, es la mayor de las cotas inferiores • y = f(x) está acotada • y = g(x) no está acotada S I 8
  • 9.
    Euler - MatemáticasI Tema: 12 9Operaciones con funciones. Acotación X Y X Y Final Crecimiento y decrecimiento de una función [ a ] b x f(x) y f(y) Función creciente en [a, b] f(x) < f(y) para todo x e y de [a, b] [ a ] b x f(x) Función decreciente en [a, b] f(x) < f(y) para todo x e y de [a, b] f(y) y 9
  • 10.
    Euler - MatemáticasI Tema: 12 10Operaciones con funciones. Acotación X Y Final Máximo y mínimo de una función Mínimo, de valor T en el punto t, de f(x) en el conjunto D Máximo, de valor S en el punto s, de f(x) en el conjunto D D • s S t T• • El máximo de una función f en D es el mayor de los valores que toma f en D. • El mínimo de una función f en D es el menor de los valores que toma f en D. 10