Módulo I.- Estudio y representación de una función
Hola! Bienvenid@ a este primer módulo sobre estudio y representación de funciones. En este caso vamos a ver, paso por paso, cuáles son los puntos más importantes a estudiar a la hora de representar una función. En los siguientes módulos os dejaré un ejemplo de los tipos de funciones más frecuentes, para que veas como aplicar este estudio a cada caso. Así que sin más, arrancamos! MÓDULO I.- ESTUDIO Y REPRESENTACIÓN DE UNA FUNCIÓN 1.- Primero estudiaremos el DOMINIO de la función (los valores de x para los que ésta está definida), pudiendo destacar los siguientes casos: – Función polinómica (tipo ): dominio o lo que es lo mismo de – Función racional (fracción algebraica) (tipo f ): dominio excepto los valores que anulan el denominador Condición: d(x) 0 – Función irracionales – raíz de índice par (tipo ): el radicando (lo de dentro de la raíz) debe ser mayor o igual que cero Condición: radicando (i(x)) 0 – Función raíz de índice impar (tipo ): el dominio depende del radicando (de i(x)) – Función exponencial (tipo ) : el dominio depende de la función que tenga el exponente (e(x)) – Función logarítmica (tipo ) : el argumento (lo de dentro del logaritmo (a(x))) debe ser mayor que cero Condición: a(x) 0 – Función trigonométrica (tipo ) = : el dominio dependerá de a(x) – Función definida a trozos: el dominio dependerá de los tramos que intervengan en la función. Se calcula el dominio de cada uno de los tramos, según el tipo de función que sea, y después se resumen para el dominio general de la función – Función valor absoluto: Hay que desdoblarla primero como una función definida a trozos y después calcular su dominio 2.- PUNTOS DE CORTE de la función con los ejes de coordenadas – el punto de corte con el eje OX lo obtenemos sustituyendo la y por 0, es decir, igualando la función a 0 – el punto de corte con el eje OY lo obtenemos sustituyendo la x por 0 En caso de no encontrar ningún punto de corte (porque al resolver la ecuación nos salga una raíz negativa, por ejemplo) podemos recurrir al uso del teorema de Bolzano, donde podemos indicar si existe algún intervalo donde la función corte al eje x El teorema de BOLZANO dice que: “ si f (x) es una función continua en un intervalo cerrado [a, b] y el signo de f (a) f (b) , o lo que es lo mismo, f (a) f(b) 0, entonces, existe un valor de c (a, b), tal que la función se anula, es decir: f(c) = 0” 3.- SIMETRÍA de la función. Podemos encontrar los siguientes casos: –Par, en este caso la función es simétrica respecto del eje OY y se dará siempre y cuando f(x) = f(-x) – Impar, en este caso la función es simétrica respecto del origen de coordenadas, y se dará siempre y cuando f (-x) = -f(x) 4.- En algunas funciones será necesario también comprobar su CONTINUIDAD en algún punto en el que no sepamos qué ocurre (suele hacerse para funciones definidas a trozos, en el punto donde cambia el tramo) Y para que una función sea continua en un punto debe cumplirse que: f (xo) (exista la función en el punto) , para lo que es necesario que , es decir, deben coincidir los límites laterales f (xo) = Si esto no se cumple, tendremos que indicar el tipo de discontinuidad que presente la función en ese punto. Estos tipos podrán ser: Discontinuidad evitable, si ocurre que no existe la función en el punto, o el límite no coincide con el valor de la función en ese punto Discontinuidad de salto finito, si no coinciden los límites laterales, pero los valores son numéricos Discontinuidad de salto infinito, si no coinciden los límites laterales, pero los valores son infinito También podríamos necesitar, para algunos ejercicios comprobar la derivabilidad de una función en un punto Para que esto ocurra, es decir para que una función sea derivable en un punto xo , tiene que cumplirse que: f(x) sea continua en xo , es decir, deben coincidir las derivadas laterales. 5.- Estudio de las ASÍNTOTAS y RAMAS PARABÓLICAS de la función, que podrán ser: – Asíntotas verticales: existen en los puntos que anulen el denominador de la función y existirán siempre y cuando el límite cuando x tiende a este punto de la función resulte infinito Condición: La función presenta una asíntota vertical en x = k Si hacemos los límites laterales, obtendremos además la posición de la curva respecto de la asíntota, de tal forma que, si el resultado es , la función subirá y si es , la función bajará – Asíntotas horizontales: existen siempre y cuando el grado del denominador sea mayor o igual que el del numerador Condición: La función presenta una asíntota horizontal en y = K Para saber la posición de la curva respecto de la asíntota, haremos una tabla de valores, sustituyendo valores muy grandes (por ejemplo x= 1000 y x = -1000) tanto en la función como en la asíntota y así apreciaremos quién está por encima y quién por debajo -Asíntotas oblicuas: existen siempre y cuando el grado del numerador sea una unidad mayor que el grado del denominador. No puede darse el caso de que una función presente una asíntota horizontal y una oblicua, puede tener una, otra o ninguna de las dos. La asíntota será del tipo y = mx + n y calcularemos la m y la n haciendo lo siguiente: (esto se hace para igualar el grado del numerador y del denominador y poder obtener un valor numérico) (con esto también conseguimos que el resultado de este límite sea un valor numérico) También podríamos obtener la asíntota oblicua dividiendo
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