matematica 51 - guia 4 funciones exponenciales y logaritmicas
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Bienvenido a la serie de guas resueltas de Exapuni! Esta serie de guas resueltas fue
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Funciones exponenciales y logartmicas
1)
a)
Antes que nada grafiquemos la funcin:
( )
Vemos que tiene una forma bastante particular, esto se debe a que se encuentra en
el exponente, lo que produce ese crecimiento que se ve en el grfico a medida que el
Gua 4 Matemtica
2014
Ejercicio 1. Graficar, hallar
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valor de aumenta. Mirando el grafico podemos determinar que la imagen de la
funcin es:
( ( )) ( ) ( )
Para determinar si tiene asntota horizontal hacemos el lmite tendiendo a infinito.
Por lo tanto tiene una asntota horizontal en .
b)
( )
( ( )) ( ) ( )
Para determinar si tiene asntota horizontal hacemos el lmite tendiendo a infinito.
Por lo tanto tiene una asntota horizontal en .
c)
( )
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( ( )) ( ) ( )
Para determinar si tiene asntota horizontal hacemos el lmite tendiendo a infinito.
Por lo tanto tiene una asntota horizontal en .
d)
( )
( ( )) ( ) ( )
Para determinar si tiene asntota horizontal hacemos el lmite tendiendo a infinito.
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Por lo tanto tiene una asntota horizontal en .
a)
( )
Por lo tanto tiene una asntota horizontal en .
b)
( )
Por lo tanto tiene una asntota horizontal en .
c)
( )
Por lo tanto tiene una asntota horizontal en .
d)
( )
Ejercicio 2. Calcular
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Por lo tanto tiene una asntota horizontal en .
a)
Para resolver este ejercicio tenemos que aplicar logaritmo natural. Record que
.
Aplicamos en ambos miembros:
El exponente de pasa multiplicando al . (El logaritmo de una potencia es igual al
producto del exponente por el logaritmo de la base)
( )
b)
( )
Ejercicio 3. Resolver
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c)
( )
d)
( )
a)
( ) (
)
Sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a .
Para que
sea mayor a es necesario que tanto denominador como numerador
tenga el mismo signo. Por lo tanto lo resolvemos de la siguiente manera:
Ejercicio 4. Hallar el
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En la primera parte la solucin es el intervalo (
).
En la segunda parte la solucin es el intervalo ( ).
( ( )) {
}
b)
( ) (
)
Para que se cumpla la relacin debe ser mayor a .
( ( ))
Ahora vamos a determinar los ceros de la funcin:
(
)
a)
( )
Para obtener la funcin inversa invertimos la posicin de las variables e .
Ejercicio 5. Hallar la
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( )
Ahora vamos a determinar el dominio de la funcin, sabemos que el argumento de un
logaritmo debe ser mayor a .
Por lo tanto:
( ( ))
La imagen de la funcin son todos los reales. Esto lo determinamos por medio de un
grafico y sabiendo que la funcin no tiene asntota horizontal.
b)
( ) ( )
Obtenemos la funcin inversa:
( )
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No hay ninguna restriccin en la funcin, por lo tanto el dominio son todos los reales.
La imagen hay que determinarla analizando la funcin, vamos a ver si tiene asntota
horizontal:
Analizamos ahora que sucede. Vemos que si el valor de es mayor la imagen decrece. Y
cuando el valor de es menor la imagen se acerca al valor . En base a esto
deducimos:
( ( )) ( )
c)
( )
Obtengamos la funcin inversa:
( )
El argumento del logaritmo debe ser mayor a cero.
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( ( ))
La imagen de la funcin son todos los reales. Esto lo determinamos por medio de un
grafico y sabiendo que la funcin no tiene asntota horizontal.
d)
( ) ( )
Vamos a obtener la funcin inversa:
( )
( )
No hay ninguna restriccin en la funcin, por lo tanto el dominio son todos los reales.
La imagen hay que determinarla analizando la funcin, vamos a ver si tiene asntota
horizontal:
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Analizamos ahora que sucede. Vemos que si el valor de es mayor la imagen crece. Y
cuando el valor de es menor la imagen se acerca al valor
. En base a esto
deducimos:
( ( )) ( )
a)
( ) ( )
Sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a cero.
( ( ))
Ahora vamos a ver si existen asntotas verticales:
( )
( )
Por lo tanto existe una asntota vertical en .
Ahora obtenemos los ceros de la funcin:
( )
Vamos a determinar ahora los conjuntos de positividad y negatividad:
( ) ( ) ( )
( )
Ejercicio 6. Hallar el dominio
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( )
( )
b)
( ) ( )
Sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a cero.
( )( )
El producto debe dar positivo, para que esto suceda existen dos posibilidades.
Por lo tanto el dominio es:
( ( ))
La funcin solo puede tomar valores dentro del conjunto solucin.
Ahora vamos a ver si existen asntotas verticales:
( )
( ) ( )
Por lo tanto existe una asntota vertical en .
( )
( ) ( )
Por lo tanto existe una asntota vertical en .
Ahora obtenemos los ceros de la funcin:
( )
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Vamos a determinar ahora los conjuntos de positividad y negatividad:
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( )( )
( )( )
c)
( ) ( )
Sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a cero.
( ( )) {
}
Ahora vamos a ver si existen asntotas verticales:
( )
( )
Por lo tanto existe una asntota vertical en
.
Ahora obtenemos los ceros de la funcin:
( )
( )
Vamos a determinar ahora los conjuntos de positividad y negatividad:
(
) (
) (
)
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( )
(
)
(
)
d)
( ) (
)
Sabemos que el argumento del logaritmo debe ser mayor a cero.
Obtenemos el vrtice de la funcin:
( )
( )
( )
( ) ( )
( )
( )
Por lo tanto el vrtice de la funcin es (
) y debido a que la funcin es cncava
hacia arriba sabemos que sin importar el valor de que la funcin tome la imagen
siempre ser positiva. Por lo tanto el dominio son todos los reales.
( ( ))
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Resolvimos de esta manera debido a que la funcin cuadrtica no tiene ceros en los
nmeros reales. Debido a que el dominio son todos los reales la funcin no tiene
asntota vertical.
A su vez a partir de este anlisis tambin sabemos que la funcin nicamente tiene
conjunto de positividad.
( )
a)
( )
Invertimos las variables e .
( ( ))
no puede tomar el valor debido a que se encuentra en el denominador la expresin
.
b)
( )
Invertimos las variables e .
Ejercicio 7. Hallar la funcin
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(
)
(
)
(
)
El argumento del logaritmo debe ser mayor a cero.
Para que
sea mayor a es necesario que tanto denominador como numerador tenga
el mismo signo. Por lo tanto lo resolvemos de la siguiente manera:
En la primera parte la interseccin es el conjunto ( ), en la segunda parte la
interseccin es el conjunto vacio ( ).
( ( ))
Para que la imagen sea mayor a 9 debe existir una asntota horizontal en .
Por lo tanto:
Conociendo ahora el valor de podemos obtener la inversa de la funcin ( ).
Ejercicio 8. Sea
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( )
( ) ( )
( )
( )
( )
Por lo tanto la funcin inversa es:
( ) ( )
( ) ( )
Resolvemos:
a)
( ) ( )
b)
( ) ( )
c)
( ) ( )
d)
En este caso se invierte la situacin. La poblacin del ao es de , el
doble es .
( ) ( )
Ejercicio 9. La poblacin
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( )
Tenemos que aplicar logaritmo para despejar la , lo hacemos en base .
( )
( )
Por lo tanto la poblacin ser el doble de lo que es en el ao a fines del ao .
El ejercicio es similar al anterior, resolvemos:
a)
( )
( ) ( )
( )
La temperatura es de luego de los primeros minutos luego de retirar el jarro
del fuego.
b)
( )
Ejercicio 10. La poblacin
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El resultado por lo tanto es minutos para que la temperatura se reduzca a .
Tenemos la funcin ( )
a)
Tenemos dos valores y los utilizamos para obtener la funcin:
( )
( )
Ya tenemos el valor de , an tenemos que obtener el valor de .
( )
( )
Entonces ya tenemos la funcin exponencial:
( )
b)
( )
( )
Ejercicio 11. Hallar la funcin
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(
)
Ya teniendo el valor de podemos obtener el valor de .
Por lo tanto la funcin exponencial es:
( )
Comenzamos con un nuevo tipo de funciones, las funciones trigonomtricas. Vamos a ir
viendo las propiedades a medida que resolvemos los ejercicios. Est primer ejercicio
trata de completar tablas, lo podemos hacer con la calculadora en mano.
a)
Tener en cuenta que si trabajamos con la calculadora en grados tenemos que tener en
cuenta que . En caso de trabajar con radianes usamos directamente el smbolo
.
Ejercicio 12. Completar la tabla
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( ) ( )
Tener en cuenta que:
Reemplazamos en los cuadros para simplificar la lectura.
b)
( ) ( )
a)
( )
(
)
Tenemos que encontrar todos los valores de . Si reemplazamos en la
calculadora solo obtendremos el valor . Sin embargo no es el nico valor de
que hace que ( ) sea
. Para determinar el otro valor vamos a graficar:
El radio de la circunferencia es 1, tenemos que determinar los ngulos en los que
. Los marcamos en la circunferencia con color rojo.
Ejercicio 13. Encontrar todos los
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El primer ngulo lo obtuvimos con la calculadora , el segundo podemos obtenerlo
mirando el grfico. Los ngulos y son opuestos por el vrtice. Por lo tanto ambos
tienen el mismo valor ( ). En base a este dato podemos obtener el ngulo que nos
falta. Sabemos que la media circunferencia mide grados o . Si restamos
obtenemos el ngulo que buscamos.
Chequeamos con la calculadora:
( )
Finalmente graficamos la funcin seno y los valores en los que
.
Por lo tanto
y
.
Para el resto de los ejercicios vamos a escribir el resultado directamente sin el
anlisis previo. Para resolverlos se usa la misma lgica planteada.
b)
1 -1
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( )
(
)
Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos:
Notar que en el ( )
.
Por lo tanto
y
.
c)
( )
(
)
Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos:
-
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Notar que en el ( )
.
Por lo tanto
y
.
d)
( )
( )
Grafiquemos:
-
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En ste caso hay un solo valor que cumple en el dominio .
e)
En este caso tenemos que resolver un , en vez de mirar la componente como
venamos haciendo para el , vamos a mirar la componente .
( )
Tenemos que obtener los ngulos de la circunferencia en los que
. Vamos a
graficar:
El punto verde es
, tenemos dos valores que cumplen la condicin del enunciado
( )
. El primero lo podemos obtener con la calculadora:
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( )
(
)
El segundo lo obtenemos analizando el grfico. Se puede apreciar que si restamos
obtenemos el segundo ngulo.
Chequeamos con la calculadora:
( )
Sin embargo nos piden que el valor de . Este segundo valor no cumple el
enunciado. Lo que hay que tener en cuenta es que tambin tenemos que analizar los
ngulos negativos. Para hacerlo tenemos que analizar la circunferencia en sentido
horario. De esa manera obtenemos que existe otro ngulo que cumple la condicin del
enunciado, el ngulo es . Es muy importante tener en cuenta esto para los
ejercicios.
Chequeamos con la calculadora:
( )
Finalmente graficamos la funcin ( )
:
-
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Por lo tanto
y
.
Para el resto de los ejercicios vamos a escribir el resultado directamente sin el
anlisis previo. Para resolverlos se usa la misma lgica planteada.
f)
( )
(
)
Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos:
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Notar que en el ( )
.
Por lo tanto
y
.
g)
( )
(
)
Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos:
-
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Notar que en el ( )
.
Por lo tanto
y
.
h)
( )
( )
Grafiquemos:
-
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En ste caso hay un solo valor que cumple en el dominio .
El ejercicio es muy similar al anterior, lo que cambia es el dominio de restriccin
.
a)
( )
(
)
Ese es el valor que obtenemos con la calculadora, sin embargo no pertenece al dominio.
Vamos a graficar:
Ejercicio 14. Encontrar todos los
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Notar que en y en el ( )
Por lo tanto
y
.
No cometer el error de colocar
como solucin.
b)
( )
(
)
Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos:
-
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Notar que en el ( )
.
Por lo tanto
y
.
c)
( )
(
)
Ese es el valor que obtenemos con la calculadora. Grafiquemos:
-
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Notar que en el ( )
.
Por lo tanto
y
.
d)
( )
( )
Grafiquemos:
-
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En ste caso hay un solo valor que cumple en el dominio .
Este ejercicio es similar al anterior con la diferencia que no tenemos el dominio
restringido. Por lo tanto vamos a tener que expresar las soluciones de forma genrica.
a)
( )
(
)
Hasta ahora tenemos solo un valor, tenemos que expresar este valor de forma
genrica para obtener todas las soluciones posibles. Vamos a graficar la
circunferencia (recordar que estamos trabajando con el seno, por lo tanto buscamos
que el valor de sea igual a
).
Ejercicio 15. Encontrar todos los
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Uno de los valores que cumple lo obtuvimos por medio de la calculadora . Lo
expresamos de manera genrica
, donde
Notar que al dar una vuelta completa ( ) al ngulo
volvemos al mismo punto.
El otro ngulo lo obtenemos mirando el grfico. Vemos que los ngulos son opuestos
por el vrtice, por lo tanto el ngulo es
. Y tambin lo expresamos
genricamente.
, donde
Con ambas expresiones genricas tenemos todos los resultados posibles de como
solicita el enunciado.
b)
( )
(
)
Hasta ahora tenemos solo un valor, tenemos que expresar este valor de forma
genrica para obtener todas las soluciones posibles. Vamos a graficar la
circunferencia (recordar que estamos trabajando con el seno, por lo tanto buscamos
que el valor de sea igual a
).
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Uno de los valores que cumple lo obtuvimos por medio de la calculadora . Lo
expresamos de manera genrica
, donde
Notar que al dar una vuelta completa ( ) al ngulo
volvemos al mismo punto.
El otro ngulo lo obtenemos mirando el grfico. Vemos que los ngulos son opuestos
por el vrtice, por lo tanto el ngulo es
. Y tambin lo expresamos
genricamente.
, donde
Con ambas expresiones genricas tenemos todos los resultados posibles de como
solicita el enunciado.
c)
( )
(
)
Hasta ahora tenemos solo un valor, tenemos que expresar este valor de forma
genrica para obtener todas las soluciones posibles. Vamos a graficar la
circunferencia (recordar que estamos trabajando con el coseno, por lo tanto buscamos
que el valor de sea igual a
).
Uno de los valores que cumple lo obtuvimos por medio de la calculadora . Lo
expresamos de manera genrica
-
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, donde
Notar que al dar una vuelta completa ( ) al ngulo
volvemos al mismo punto.
El otro ngulo lo obtenemos mirando el grfico. El mismo es
. Lo
expresamos genricamente.
, donde
Con ambas expresiones genricas tenemos todos los resultados posibles de como
solicita el enunciado.
f)
( )
( )
Hasta ahora tenemos solo un valor, tenemos que expresar este valor de forma
genrica para obtener todas las soluciones posibles. Vamos a graficar la
circunferencia (recordar que estamos trabajando con el coseno, por lo tanto buscamos
que el valor de sea igual a ).
Uno de los valores que cumple lo obtuvimos por medio de la calculadora . Lo
expresamos de manera genrica
, donde
Notar que al dar una vuelta completa ( ) al ngulo volvemos al mismo punto.
Con la expresin genrica tenemos todos los resultados posibles de como solicita el
enunciado.
Ejercicio 16. Resolver
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a)
( )
(
)
Este valor no es parte del dominio solicitado. Graficamos:
Los resultados validos son
y
.
Para obtener estos valores lo hacemos como en los ejercicios previos. Graficamos la
circunferencia y hacemos en anlisis. (Por ejemplo, recin obtuvimos que una solucin
es , sin embargo la descartamos porque no es parte del dominio que solicita el
enunciado, al sumarle una vuelta completa obtenemos el valor , una de las
posibles soluciones)
b)
( )
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( )
(
)
Este valor no es parte del dominio solicitado. Graficamos:
Los resultados validos son
y
.
c)
( )
( )
(
)
Ya tenemos uno de los valores (pertenece al dominio indicado por enunciado).
Graficamos para obtener el resto:
-
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Los resultados son
,
y
.
d)
( )
(
)
Este valor no es parte del dominio solicitado. Graficamos:
-
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Los resultados validos son
y
.
a)
( ) (
)
Nos piden que hallemos los ceros de la funcin en el rango
(
)
( )
Notar que hicimos una sustitucin
. Ahora graficando buscamos todos los
valores de :
Ejercicio 17. Hallar
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Obtuvimos dos valores
y
Los expresamos en forma genrica:
y
Ahora recordamos que
.
Para :
Para :
Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que
pertenecen al intervalo dado por enunciado:
Por lo tanto los ceros son:
,
,
,
,
y
Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad:
-
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(
)(
)(
)
(
)(
)
b)
( ) ( )
Nos piden que hallemos los ceros de la funcin en el rango
( )
( )
( )
Ahora graficando buscamos todos los valores de :
-
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Obtenemos un solo valor
.
Los expresamos en forma genrica:
Ahora recordamos que .
Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que
pertenecen al intervalo dado por enunciado:
Por lo tanto los ceros son:
,
,
,
,
y
Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad:
-
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(
)(
)(
)(
)(
)
(
)
c)
( ) (
)
Nos piden que hallemos los ceros de la funcin en el rango
(
)
( )
(
)
Ahora graficando buscamos todos los valores de :
-
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Obtenemos dos valores
y
.
Los expresamos en forma genrica:
y
Ahora recordamos que
.
Para :
Para :
Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que
pertenecen al intervalo dado por enunciado:
-
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Por lo tanto los ceros son:
,
,
,
,
,
,
y
.
Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad:
(
)(
)(
)(
)
(
)(
)(
)(
)
d)
( ) (
)
Nos piden que hallemos los ceros de la funcin en el rango
(
)
-
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( )
(
)
Ahora graficando buscamos todos los valores de :
Obtenemos dos valores
y
.
Los expresamos en forma genrica:
y
Ahora recordamos que
.
Para :
Para :
Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que
pertenecen al intervalo dado por enunciado:
-
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Por lo tanto los ceros son:
,
Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad:
(
)(
)
(
)(
)
e)
( ) ( ) ( )
Nos piden que hallemos los ceros de la funcin en el rango
Hacemos una sustitucin:
( )
( )
-
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Ahora buscamos los ceros:
( )
Tenemos dos resultados posibles:
Recordemos que ( ).
( ) ( )
Ahora graficando buscamos todos los valores de :
Obtenemos cuatro valores ,
, y
.
Los expresamos en forma genrica:
,
, y
Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que
pertenecen al intervalo dado por enunciado:
-
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Por lo tanto los ceros son: , ,
,
, y .
Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad:
( )(
)
(
)(
)
f)
( ) (
( )) ( )
Nos piden que hallemos los ceros de la funcin en el rango
(
( )) ( )
Hay dos posibilidades:
-
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( )
( )
( ) ( )
( )
Ahora graficando buscamos todos los valores de :
Obtenemos cuatro valores
,
,
y
.
Los expresamos en forma genrica:
,
,
y
Le damos valores a para obtener las soluciones, marcamos con verde los valores que
pertenecen al intervalo dado por enunciado:
Por lo tanto los ceros son:
,
,
, y
.
Ahora graficamos para obtener los conjuntos de positividad y negatividad:
-
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(
)(
)
(
)(
)(
)
a)
( )
( )
Nos piden el valor mximo y mnimo de la funcin. Para determinarlos podemos tener
en cuenta la amplitud de la funcin. En sta caso la amplitud es
. Por lo tanto la
imagen es:
( ( )) { ( )
( )
}
Vamos a graficar la funcin:
Ejercicio 18. Hallar
-
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Tenemos que determinar en qu puntos la funcin alcanza el valor mximo y el mnimo.
Sabemos que la funcin ( ) est acotada entre los valores y . Teniendo en
cuenta ste datos y viendo nuestra funcin: ( )
( ). Tenemos que encontrar
los valores en los que el ( ) toma los valores y .
( )
( )
Lo expresamos en forma genrica:
, (Para estos valores la funcin alcanza su valor mximo
)
( )
( )
, (Para estos valores la funcin alcanza su valor mnimo
)
b)
( ) ( )
-
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Nos piden el valor mximo y mnimo de la funcin. Para determinarlos podemos tener
en cuenta la amplitud de la funcin. En sta caso la amplitud es . Por lo tanto la
imagen es:
( ( )) { ( ) ( ) }
Vamos a graficar la funcin:
Tenemos que determinar en qu puntos la funcin alcanza el valor mximo y el mnimo.
Sabemos que la funcin ( ) est acotada entre los valores y . Teniendo en
cuenta ste datos y viendo nuestra funcin: ( ) ( ). Tenemos que
encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y .
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
-
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Notar que aplicamos la sustitucin , por lo tanto:
(Para estos valores la funcin alcanza su valor mnimo )
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
Notar que aplicamos la sustitucin , por lo tanto:
Lo expresamos en forma genrica:
, (Para estos valores la funcin alcanza su valor mximo )
c)
( ) ( )
Nos piden el valor mximo y mnimo de la funcin. Para determinarlos podemos tener
en cuenta la amplitud de la funcin. En sta caso la amplitud es . Pero tambin hay
que tener en cuenta que la funcin est desplazada en unidades hacia arriba ( ).
Por lo tanto la imagen es:
( ( )) { ( ) ( ) }
-
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Vamos a graficar la funcin:
Tenemos que determinar en qu puntos la funcin alcanza el valor mximo y el mnimo.
Sabemos que la funcin ( ) est acotada entre los valores y . Teniendo en
cuenta ste datos y viendo nuestra funcin: ( ) ( ) . Tenemos que
encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y .
( )
( )
Lo expresamos en forma genrica:
, (Para estos valores la funcin alcanza su valor mximo )
( )
( )
Lo expresamos en forma genrica:
-
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, (Para estos valores la funcin alcanza su valor mnimo )
d)
( ) ( )
Nos piden el valor mximo y mnimo de la funcin. Para determinarlos podemos tener
en cuenta la amplitud de la funcin. En sta caso la amplitud es . Pero tambin hay
que tener en cuenta que la funcin est desplazada en unidades hacia abajo ( ). Por
lo tanto la imagen es:
( ( )) { ( ) ( ) }
Vamos a graficar la funcin:
Tenemos que determinar en qu puntos la funcin alcanza el valor mximo y el mnimo.
Sabemos que la funcin ( ) est acotada entre los valores y . Teniendo en
cuenta ste datos y viendo nuestra funcin: ( ) ( ) . Tenemos que
encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y .
(
)
( )
-
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Lo expresamos en forma genrica:
,
Notar que aplicamos la sustitucin , por lo tanto:
Lo expresamos en forma genrica:
, (Para estos valores la funcin alcanza su valor mximo )
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
Notar que aplicamos la sustitucin , por lo tanto:
Lo expresamos en forma genrica:
, (Para estos valores la funcin alcanza su valor mnimo )
a)
( ) ( )
La funcin tiene la forma ( ) ( ) donde es la amplitud, es el
perodo y es la fase.
Ejercicio 19. Hallar
-
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Por lo tanto la amplitud de la funcin es . El perodo es:
b)
( ) ( )
La funcin tiene la forma ( ) ( ) donde es la amplitud, es el
perodo y es la fase.
Por lo tanto la amplitud de la funcin es . El perodo es:
c)
( ) ( )
La funcin tiene la forma ( ) ( ) donde es la amplitud, es el
perodo y es la fase.
Por lo tanto la amplitud de la funcin es . El perodo es:
d)
( ) (
)
La funcin tiene la forma ( ) ( ) donde es la amplitud, es el
perodo y es la fase.
Por lo tanto la amplitud de la funcin es . El perodo es:
( ) ( )
Ejercicio 20. Sea ( )
-
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Nos dan la imagen de la funcin y sabemos que la amplitud es . Para que la imagen sea
el valor de debe ser . Por lo tanto nos queda la funcin:
( ) ( )
Buscamos tal que ( ) :
( ) ( )
( )
( )
( )
Buscamos tal que ( ) :
( ) ( )
( )
( )
( )
a)
( ) (
)
Antes que nada tenemos que obtener los ceros de la funcin:
(
)
Ejercicio 21. Hallar
-
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( )
( )
( )
Ahora graficando buscamos todos los valores de :
Obtenemos dos valores , y .
Los expresamos en forma genrica:
Recordar que hicimos la sustitucin
Para :
Para :
-
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Graficamos para hallar los conjuntos de positividad y negatividad:
(
)(
)(
)
(
)(
)
Ahora tenemos que determinar en qu puntos la funcin alcanza el valor mximo y el
mnimo.
Sabemos que la funcin ( ) est acotada entre los valores y . Teniendo en
cuenta ste datos y viendo nuestra funcin: ( ) (
). Tenemos que
encontrar los valores en los que el (
) toma los valores y .
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
-
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Notar que aplicamos la sustitucin
, reemplazamos:
(Para estos valores la funcin alcanza su valor mximo )
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
Notar que aplicamos la sustitucin
, reemplazamos:
(Para estos valores la funcin alcanza su valor mnimo )
b)
( ) ( )
Antes que nada tenemos que obtener los ceros de la funcin:
(
)
( )
( )
-
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(
)
Ahora graficando buscamos todos los valores de :
Obtenemos dos valores
, y
.
Los expresamos en forma genrica:
Recordar que hicimos la sustitucin
Para
:
Para
:
-
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Graficamos para hallar los conjuntos de positividad y negatividad:
(
)
(
)(
)
Ahora tenemos que determinar en qu puntos la funcin alcanza el valor mximo y el
mnimo.
Sabemos que la funcin ( ) est acotada entre los valores y . Teniendo en
cuenta ste datos y viendo nuestra funcin: ( ) ( ) . Tenemos que
encontrar los valores en los que el ( ) toma los valores y .
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
-
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Notar que aplicamos la sustitucin , reemplazamos:
(Para estos valores la funcin alcanza su valor mximo )
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
Notar que aplicamos la sustitucin , reemplazamos:
(Para estos valores la funcin alcanza su valor mnimo )
c)
( ) (
)
Antes que nada tenemos que obtener los ceros de la funcin:
(
)
( )
( )
( )
-
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Ahora graficando buscamos todos los valores de :
Obtenemos dos valores
, y
.
Los expresamos en forma genrica:
Recordar que hicimos la sustitucin
Para
:
Para
:
Graficamos para hallar los conjuntos de positividad y negatividad:
-
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(
)(
)
(
)(
)
Ahora tenemos que determinar en qu puntos la funcin alcanza el valor mximo y el
mnimo.
Sabemos que la funcin ( ) est acotada entre los valores y . Teniendo en
cuenta ste datos y viendo nuestra funcin: ( ) (
). Tenemos que
encontrar los valores en los que el (
) toma los valores y .
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
Notar que aplicamos la sustitucin
, reemplazamos:
-
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(Para estos valores la funcin alcanza su valor mximo )
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
Notar que aplicamos la sustitucin
, reemplazamos:
(Para estos valores la funcin alcanza su valor mnimo )
d)
( ) (
)
Antes que nada tenemos que obtener los ceros de la funcin:
(
)
( )
( )
(
)
-
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Ahora graficando buscamos todos los valores de :
Obtenemos dos valores
, y
.
Los expresamos en forma genrica:
Recordar que hicimos la sustitucin
Para
:
Para
:
Graficamos para hallar los conjuntos de positividad y negatividad:
-
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(
)(
)(
)(
)
(
)(
)(
)
Ahora tenemos que determinar en qu puntos la funcin alcanza el valor mximo y el
mnimo.
Sabemos que la funcin ( ) est acotada entre los valores y . Teniendo en
cuenta ste datos y viendo nuestra funcin: ( ) (
) . Tenemos que
encontrar los valores en los que el (
) toma los valores y .
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
Notar que aplicamos la sustitucin
, reemplazamos:
-
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(Para estos valores la funcin alcanza su valor mximo )
(
)
( )
Lo expresamos en forma genrica:
,
Notar que aplicamos la sustitucin
, reemplazamos:
(Para estos valores la funcin alcanza su valor mnimo )
Ejercicios Surtidos
Tenemos las funciones ( ) y ( ) , necesitamos la funcin
. Resolvamos:
( ) ( )( ) ( ) ( )
Para obtener el dominio tenemos que tener en cuenta que el argumento del logaritmo
debe ser mayor a .
Ejercicio 1. Sean
-
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Es importante notar que para cualquier valor de la funcin da como resultado un
nmero mayor a . Eso se debe a que el termino crece ms rpido que el termino
al darle valores a . Por lo tanto:
( ( ))
Ahora nos pide que obtengamos los ceros de la funcin:
No existe ningn valor de que haga que la funcin tenga valor en los nmeros
reales. Eso lo podes justificar haciendo la formula resolvente (queda una raz de un
nmero negativo). Otra manera de justificarlo sera obteniendo el vrtice de la
funcin y teniendo en cuenta la concavidad de la misma. La funcin no pasa por el eje
. Por lo tanto no tiene ceros. El conjunto de positividad, por lo que venimos diciendo,
es ( ).
( )
( )
Resolvamos:
( ) ( )( ) ( ) ( )
Ya tenemos la funcin ( ), ahora obtenemos la inversa:
( ) ( )
( )
( )
( )
No hay ninguna restriccin en la funcin, por lo tanto ( ( )) .
Ejercicio 2. Sean
-
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Nos queda obtener la imagen. Vamos a ver si tiene asntota horizontal (ya sabemos que
no tiene vertical porque no hay restricciones en el dominio).
Por lo tanto hay una asntota horizontal en
.
Sabemos por el exponente de la que la funcin es creciente. Por lo tanto:
( ( )) { ( ) ( )
}
Tenemos que obtener la funcin inversa:
( )
( )
( ) ( )
( )
( )
( ) ( )
Ahora vamos a obtener el dominio, sabemos que el argumento del logaritmo debe ser
mayor a .
Ejercicio 3. Sean
-
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( ( ))
Tenemos la funcin ( ) y nos dan dos puntos.
{ ( )
{
Despejamos en la primera ecuacin:
Reemplazamos en la segunda:
( )
Ya con el valor de podemos obtener :
( )
Ya tenemos la funcin ( ):
Ejercicio 4. Sea ( )
-
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( )
Calculamos ( ):
( )
( ) ( )
La imagen la podes determinar directamente teniendo en cuenta la amplitud de la
funcin ( ) y el desplazamiento ( ).
( ( )) { ( ) ( ) }
Tenemos que obtener los puntos donde la funcin alcanza sus valores mximos en el
intervalo .
Sabemos que la funcin ( ) alcanza su valor mximo en . En base a eso
podemos obtener en que valores de la funcin alcanza los mximos.
(
)
( )
Notar que hicimos la sustiticin . Por lo tanto:
Nos piden que sea en el intervalo
Ejercicio 5. Sea ( )
-
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debe ser un entero, por lo tanto los posibles valores son:
. Dando como resultado que los valores de en los que la funcin alcanza
su valor mximo ( ) son:
y
Dejamos el grafico de la funcin:
( ) ( )
Nos dan un cero de la funcin
. Podemos reemplazar:
(
)
(
)
Tenemos el valor de que es la amplitud de la funcin, adems tenemos el
desplazamiento ( ). Por lo tanto:
( ( )) { ( ) ( ) }
Ejercicio 6. Se sabe
-
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( ) ( ) ( )
Simplificamos haciendo factor comn ( ):
( ) ( ) ( ( ) )
Tenemos que obtener los ceros, por lo tanto:
( ) ( ( ) )
Hay dos posibilidades:
( ) y ( ) . Tenemos que resolver ambas para obtener todos los
ceros de la funcin en el intervalo que nos piden.
Primero obtenemos los valores de que satisfacen ( ) :
( )
( )
, siendo .
Tenemos que hallar los valores que pertenecen al intervalo:
Existe un nico valor que cumple para los enteros:
. Reemplazando en
:
( )
es uno de los ceros de la funcin, ahora veamos que pasa con ( ) :
Ejercicio 7. Indicar los
-
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( )
( )
( )
(
)
, siendo .
Tenemos que hallar los valores que pertenecen al intervalo:
Tambin existe un nico valor que cumple para los enteros:
. Reemplazando en
:
( )
es un cero de la funcin. Ahora vamos a graficar para obtener los conjuntos de
positividad y negatividad.
-
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(
)(
)
(
)
( ) (
)
Tenemos que hallar los ceros, por lo tanto:
(
)
( )
( )
( )
, siendo .
Sustituimos
:
Ejercicio 8. Sea ( )
-
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No nos dan un intervalo. Los ceros son todos los que responden a la forma
,
siendo .
Vamos a obtener los valores mximos y mnimos. Sabemos que la funcin alcanza su
valor mximo en y su mnimo en . Analicemos, primero buscamos los
mximos:
(
)
( )
( )
, siendo .
Sustituimos
:
Los mximos responden a la forma
, siendo .
Ahora vamos a buscar los mnimos:
(
)
( )
( )
, siendo .
Sustituimos
:
-
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Los mnimos responden a la forma
, siendo .
( ) (
)
Tenemos que buscar todos los valores de en los que .
(
)
(
)
( )
(
)
Obtenemos dos resultados, uno sale directamente de la calculadora:
, siendo .
Sustituimos
:
, siendo .
Y el otro hay que obtenerlo graficando la circunferencia:
Ejercicio 9. Sea
-
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Chequeamos:
( )
(
)
Por lo tanto otro posible resultado es:
, siendo .
Notar que la funcin ( ) tiene dominio , por lo tanto tenemos que obtener los
puntos que cortan a la funcin ( ) en ese intervalo:
Existe un nico :
Por lo tanto uno de los puntos en el que la recta corta a la funcin ( ) en el
intervalo es:
( )
Ahora veamos que pasa con el otro valor:
-
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Existe un nico :
( )
Obtuvimos como resultado dos puntos
y
.
Es muy similar al ejercicio anterior, vamos a resolver:
( ) ( )
Tenemos que buscar todos los valores de en los que ( )
.
( )
(
)
( )
(
)
Ejercicio 10. Sea ( )
-
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Obtenemos dos resultados, uno sale directamente de la calculadora:
, siendo .
Sustituimos :
, siendo .
Y el otro hay que obtenerlo graficando la circunferencia:
Chequeamos:
( )
(
)
Por lo tanto otro posible resultado es:
, siendo .
Vamos a ver que pasa en el intervalo , primero con
:
1 -1
-
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Existen dos valores que satisfacen, y .
Reemplazamos en
Si :
( )
Si :
( )
Ahora vamos a ver que pasa en el intervalo , primero con
:
Existen dos valores que satisfacen, y .
Reemplazamos en
Si :
( )
Si :
( )
Por lo tanto los resultados son:
-
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Esta gua fue hecha con la mejor intencin, con la mayor profesionalidad posible y
como un aporte til para la comunidad. Si encontrs algn detalle, pods dejarnos tus
comentarios en www.exapuni.com para que mejoremos el material al mximo!
Funciones exponenciales y logartmicasEjercicios SurtidosTenemos las funciones ,.=,-2.+3+3 y ,.=,ln-., necesitamos la funcin =. Resolvamos:,.=,.,.=,,..=,ln-(,-2.+3+3) .Para obtener el dominio tenemos que tener en cuenta que el argumento del logaritmo debe ser mayor a 0.,-2.+3+3>0Es importante notar que para cualquier valor de la funcin da como resultado un nmero mayor a 0. Eso se debe a que el termino ,-2. crece ms rpido que el termino 3 al darle valores a . Por lo tanto: