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Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 512.8 F543ns2 Grupo Fénix Matemática 10; Un Enfoque con base en la Resolución de Problemas -4. Ed.- San José, C.R.: Grupo Fénix., 2013. 150p. Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x ISBN: 9768-14-754-0 1. Matemáticas – Estudio y Enseñanza. 2. Matemáticas – Problemas, ejercicios, etc. Copyright 2013 Grupo Fénix Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, por cualquier medio, sin autorización escrita del Grupo Fénix. Pedidos al 2494-8133; 8301-8947 ó 8855-1678 Correo electrónico: grupofenixdecostarica@gmail.com Diseño y armado Grupo Fénix Diseño de portada Grupo Fénix INTRODUCCIÓN Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Primero, es conveniente hacer una breve aclaración sobre nuestro nombre y símbolo (Ave Fénix Tribal), se tiene como referente histórico-ideológico el mito del Ave Fénix que alimentó varias doctrinas y concepciones religiosas de supervivencia en el Plus Ultra, pues el Fénix muere para renacer con toda su gloria. Se trataba de un ave fabulosa que se consumía por acción del fuego cada 500 años, para luego resurgir de sus cenizas. Es decir, el GRUPO FÉNIX representa un nuevo comienzo, un resurgimiento, levantarse de las cenizas, es por esta razón que es nuestro emblema. Segundo, el presente texto pretende ser un material de apoyo en el proceso de enseñanza y aprendizaje de la matemática, exponiendo de forma pragmática y didáctica todos los Conocimientos, Habilidades Específicas e Indicaciones Puntuales expuesta y vigentes en el Programa de Estudio en Matemáticas (Transición 2013), con base en los Programas de Estudio en Matemática aprobados por el Consejo Superior de Educación el 21 de mayo de 2012, considerando como referente metodológico el enfoque con base en la resolución de problemas, propuesto en los Nuevos Programas de Estudio. Después de muchos años de trabajo, un grupo de profesionales en la Enseñanza de la Matemática nos propusimos elaborar una propuesta pragmática y didáctica basada en la resolución de problemas que propicie el desarrollo de competencias matemáticas en el estudiante, y hemos querido tomar siempre en cuenta a los docentes en servicio, es así que, agradecemos en las siguientes páginas las sugerencias, los aportes, los comentarios y hasta las inquietudes presentadas por los profesores de matemática de todo el país, quienes de una u otra forma han permitido que tengamos un mejor libro de texto cada año. Un problema que consideramos sustantivo, consiste en que algunos docentes guiados por otros textos, desconocen de forma fidedigna el Programa de Estudio con todos sus elementos que lo conforman, llámese estos, Conocimientos, Habilidades Específicas e Indicaciones Puntuales, provocando que se trabaje en el aula contenidos que no están en las directrices curriculares del MEP, o en su defecto, alcanzando niveles de profundización de temas que no se consideran “importantes” para las habilidades generales previstas para el educando en cada año de su respectivo ciclo. Es por este motivo, que hemos insertado textualmente dichos elementos (en algunos casos planteamos inclusive los mismos problemas que citan en las Indicaciones Puntuales, nunca con el afán de atribuirnos tales derechos de autor, por el contrario, respetamos y citamos que tales problemas pertenecen a los Programas de Estudio en Matemáticas del Ministerio de Educación de Costa Rica), de modo que sean el verdadero referente para las actividades de mediación que el docente proponga. Tercero, esta nueva edición 2013 contempla una situación problema al inicio de cada tema, permitiendo al docente y al estudiante incursionar en la nueva temática partiendo de un reto de la vida cotidiana, intentando aprehender del estudiante los conocimientos previos y fomentar para la vida el principio filosófico que consideramos eje transversal de la educación en general –los problemas son para resolverlos– Sin embargo, teniendo en cuenta la diversidad de capacidades que presentan los estudiantes en las aulas, el deseo de los docentes por preparar a sus estudiantes con bases sólidas en los principales contenidos de esta disciplina, hemos mejorado esta versión 2013 con una sugerencia de trabajo extraclase y ejercicios de profundización para cada trabajo cotidiano propuesto. El material está constituido por niveles de conocimiento, en el cual la teoría, los ejemplos y los trabajos cotidianos mantienen una dificultad partiendo de lo más elemental a lo más complejo, además toda la obra se desarrolla en fichas didácticas para una mejor comprensión de los educandos. Cuarto y último, en una investigación previa realizada por el Grupo Fénix con un grupo focal de docentes de una Región Educativa, nos dicta que en la mayoría de los casos los estudiantes buscan primero las respuestas antes de resolver los ejercicios y problemas, incluso, algunos cuestionan y dudan de la capacidad del docente cuando las respuestas de este último no coinciden con las ofrecidas por el libro, a pesar que en muchos casos son errores de los diagramadores a la hora de transcribir las respuestas en los formatos digitales antes de ser impresos; por tanto, no se adjuntan las respuestas. Sin embargo, junto a nuestros libros ofrecemos a cada docente un dispositivo de almacenamiento masivo con las respuesta en electrónico para que las utilice según considere mejor con sus estudiantes, e incluimos una serie de materiales de apoyo para el docente de matemática, que busca simplificar al menos un poco tanto trabajo que tiene sobre sus hombros cada docente en su ejemplar labor como formador de nuestros jóvenes estudiantes que participan en sus lecciones. “El estudio de la matemática debe ser el comienzo del conocimiento depurado” (Los autores, 2009) RECONOCIMIENTOS Sra. Ana Cristina Herrera V. Profesora de Matemática I.E.G.B. Andrés Bello Sr. Benjamín Rodríguez Profesor de Matemática Liceo del Pacífico Sra. Cindy Marín S. Profesora de Matemática Virtual Marco Tulio Salazar Sra. Adriana Marín Profesora de Matemática I.E.G.B. América Central Sra. Ana Grace Arias Profesora de Matemática Liceo Rural de Cabeceras Tilarán Sr. Bernal Luna Profesor de Matemática Liceo Salvador Umaña Sra. Cindy Ovando G. Profesora de Matemática I.P.E.C. Sindea Arabela Jiménez de Bolio Sr. Alberto Rodríguez Jirón Profesor de Matemática Parrita Sra. Ana Grace Carranza Profesora de Matemática Liceo Purral de Cabeceras Sr. Bryan Aguilar Álvarez Profesor de Matemática Jorgue Bolio de la Lucha Sabalito Sr. Cristhian Calderón Profesor de Matemática Liceo Julio Fonseca Gutiérrez Sr. Alex Canales Benavides Profesor de Matemática Sindea 28 Millas Sra. Ana Isabel Noguera E. Profesora de Matemática Liceo Santa Cruz Sr. Carlos Cordero Cordero Profesor de Matemática C.T.P. Mansión de Nicoya Sr. Cristian Barrientos Q. Profesor de Matemática Liceo de Chomes Sr. Alexander López Profesor de Matemática Itskatzu Educación Integral Sra. Ana Margarita Angulo C. Profesora de Matemática C.T.P. 27 de Abril Sr. Carlos Edo Gómez García Profesor de Matemática Sindea Jícara Sr. Cristian Calderón Profesor de Matemática Liceo Julio Fonseca Gutiérrez Sr. Alexander Solano G. Profesor de Matemática Liceo Unesco Sra. Andrea Arias Profesora de Matemática C.T.P. de Heredia Sr. Carlos Gónzalez A. Profesor de Matemática Liceo de Cervantes Sr. Cristian Chávez Z. Profesor de Matemática Liceo Alejandro Aguilar Machado Sra. Alexandra Mata Delgado Profesora de Matemática C.T.P. General de Pérez Zeledón Sra. Andrea Jiménez Jiménez Profesora de Matemática Liceo Sta. Ana Sr. Carlos Mora Profesor de Matemática Colegio de los Ángeles Sr. Cristian Peralta Cruz Profesor de Matemática Liceo El Carmen de Nandayure Sr. Alexis Torres Ortega Profesor de Matemática Liceo San Diego Tres Ríos Sra. Andrea Madrigal Profesora de Matemática Liceo León Cortez Castro Sr. Carlos Retana Profesor de Matemática Green Valley Sr. Cristian Rojas Carrillo Profesor de Matemáticas Liceo Experimental Bilingüe Los Ángeles. Sr. Alfonso Mora Fallas Profesor de Matemática John F. Kennedy High School Sra. Andrea Venegas Profesora de Matemática Deportivo Santo Domingo Sra. Carmen Liley Montero Profesora de Matemática Liceo Experimental Bilingüe Grecia, Alajuela Sra. Cristina Sánchez Larios Profesora de Matemática Rincón Grande de Pavas Sr. Alfonso Rojas Profesor de Matemática Colegio Sta. Gertrudis Sra. Andreina Vásquez Rojas Profesora de Matemática C.T.P. Bolívar Sra. Carmen Quesada V. Profesora de Matemática Liceo Escazú Sr. Daniel Céspedes Profesor de Matemática Liceo Coronado Sr. Allan Chanto Toleiva Profesor de Matemática Liceo Nocturno San Pedro Pérez Zeledón Sr. Andrés Cubillo Profesor de Matemática San Enrique de Osso Sra. Carmen Rodríguez Profesora de Matemática San Paul College Sr. Daniel León Profesor de Matemática C.T.P. Platanales Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Sr. Adolfo Méndez Corrales Profesor de Matemática C.T.P. Santa Elena Sr. Ariel Gómez Profesor de Matemática Colegio Talamanca Sra. Carolina Flores Profesora de Matemática Saint Benedicto Sr. Danny Gaitán Rodríguez Profesor de Matemática Liceo Francisco Amigutti Sr. Álvaro Barbosa Salas Profesor de Matemática Liceo Pacto del Jocote Sra. Beatriz Montero Profesora de Matemática Esc. Internacionales Cristianas Sra. Cecilia Pérez Salas Profesora de Matemática Liceo Poasito Sr. David Alexis Alfaro Alfaro Profesor de Matemática Liceo Sta. Gertrudis Norte Sr. David Alfaro Víquez Profesor de Matemática Liceo Nocturno Nuevas Oportunidades Sr. Eliecer Madrigal Delgado Profesor de Matemática Bilingüe Naciones Unidas Sr. Francisco Quesada S. Profesor de Matemática Inst. Pedagógico Caminante Sra. Hannia Leiva Fallas Profesora de Matemática Liceo Sinaí Diurno Sr. David Solano Profesor de Matemática Enrique Malavassi Vargas Sr. Emanuel Alvarado R. Profesor de Matemática Colegio Telesecundaria María Drake Sra. Gabriela Bonilla Profesora de Matemática Instituto Centroamericano Adventista Sr. Harold Campos Profesor de Matemática Centro Educativo Católico San José Sra. Denia Rodríguez Profesora de Matemática Bilingüe del Caribe Sr. Erick Araya Urtado Profesor de Matemática Liceo las Delicias Sra. Gabriela Zúñiga Profesora de Matemática Liceo Experimental Moravia Héctor Castro Castillo Profesor de Matemática Colegio Marco Tulio Salazar Sra. Denia Salas Nuñes Profesora de Matemática Colegio Patriarca San José Sr. Erick Gómez U. Profesor de Matemática C.T.P. Ambientalista Isaías Ret. Arias Sr. Gerardo Arroyo Brenes Profesor de Matemática Liceo Ambientalista Sra. Heilyn Vargas C. Profesora de Matemática C.T.P Platanales Sr. Diego Gómez Chavarría Profesor de Matemática Liceo Costa Rica Sra. Erika Ureña Fallas Profesora de Matemática C.T.P. Pérez Zeledón San Isidro Sr. Gerardo Ramírez Profesor de Matemática Liceo regional de Flores Sr. Henrry Villarreal Profesor de Matemática Colegio Los Delfines Sra. Dilsia Navarro Durán Profesora de Matemática I.E.G.B. Limón Sr. Ernesto Villareal Barrantes Profesor de Matemática C.T.P. Cartagena Sr. Gerardo Rodríguez Barrios Profesor de Matemática Liceo Turrúcares Sra. Mariela Solano Profesora de Matemática Colegio Los Delfines Sra. Doriana Quirós Arias Profesora de Matemática Liceo Coronado Sra. Estefannie Barbosa Profesora de Matemática Colegio Nocturno Hernán López Hernández Sr. Gilberto Montero Profesor de Matemática Liceo Samuel Sáenz Flores Sr. Helbert Jiménez Chinchilla Profesor de Matemática Liceo Costa Rica Sr. Edgar Campos Profesor de Matemática Liceo Diurno de Ciudad Colón Sra. Estrella León Hernández Profesora de Matemática Liceo Santa Cruz Sra. Gloria Badilla Profesora de Matemática Colegio Pacto del Jocote Sr. Hubert Monge Profesor de Matemática Liceo Nocturno Monseñor Rubén Odio Sr. Eduardo Robles Ureña Profesor de Matemática Sindea Upala Sra. Ethilma Jiménez R. Profesora de Matemática Instituto Guanacaste Sra. Gloria Badilla Profesora de Matemática Liceo Sabanilla Sra. Ileana Cascante V. Profesora de Matemática Liceo Nocturno Juan Santamaría Sr. Eduardo Rodríguez Profesor de Matemática Liceo Edgar Cervantes Villalta Sra. Eva Arevalo Porras Profesora de Matemática I.P.E.C. de Barva de Heredia Sra. Grettel Guitiérrez Ruiz Profesora de Matemática Liceo Utilio Ulate Blanco Sra. Ileana Lescano R. Profesora de Matemática C.T.P Talamanca Bribri Limón Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Sr. Allan Mairena Profesor de Matemática Liceo San José Sra. Evelin Urbina Guzmán Profesora de Matemática Liceo San Carlos Sra. Grettel León Profesora de Matemática Colegio Nacional Virtual Sra. Isabel Vásquez Profesora de Matemática Colegio Francis J. Orlich Sr. Eitel Vega Rodríguez Profesor de Matemática Redentorista San Alfonso Sr. Francisco Cortez Profesor de Matemática Liceo de Sta. Ana Sra. Guisella Trejos Profesora de Matemática Colegio Vicente Laghner Sr. Iván Parra Venegas Profesor de Matemática Liceo Platanillo Barú de Quepos Sr. Eliécer Madrigal Profesor de Matemática Abelardo Bonilla Sr. Francisco Cortez Profesor de Matemática U.P. José Rafael Araya Sra. Hannia Ceciliano Profesora de Matemática Liceo de Cot Cartago Sr. Javier Calvo Cordero Profesor de Matemática Liceo Julio Fonseca Sr. Jeffrey Álvarez Pérez Profesor de Matemática Colegio Nuevo Mundo Sr. Jose Luis Masís Profesor de Matemática Liceo José Fidel Tristán Sr. Kenneth Morera Profesor de Matemática Escuela República de Nicaragua Sr. Luis Ángel Ríos Profesor de Matemática C.T.P Valle de la Estrella Sr. Jeremy Chacón Céspedes Profesor de Matemática Colegio Talamanca Cahuita Sr. Jose Rolando Cascante R. Profesor de Matemática Colegio Cindea Lomas de Cocorí Sra. Kerlyn Esquivel Profesora de Matemática Colegio Puente de Piedra Sr. Luis Castillo Profesor de Matemática Liceo de Santa Ana Sra. Jéssica Gómez Profesora de Matemática Colegio San Vicente Sr. Juan Carlos G Profesor de Matemática Liceo de Orosi Sra. Laura Arroyo Rojas Profesora de Matemática Liceo Santo Domingo Sr. Luis Diego Araya Profesor de Matemática Corporación Educativa Sagrado Corazón de Jesús Sra. Jéssica Villalobos Rojas Profesora de Matemática Telesecundaria el Llano Sr. Juan Carlos Quesada Profesor de Matemática Liceo Mauro Fernández Sra. Laura Quesada Profesora de Matemática Colegio Claretiano Sr. Luis Diego Salazar V. Profesor de Matemática Colegio Nuevas Oportunidades Grecia Sr. Jesús Gutiérrez Profesor de Matemática Liceo de Nicoya Sr. Juan Morgan Moreno Profesor de Matemática Colegio Humanístico Costarricense Sra. Ligia Jiménez Gómez Profesora de Matemática C.T.P Nicoya Sr. Luis Martínez González Profesor de Matemática Cindea Alberto Manuel Brenes Sr. Jesús Hidalgo Profesor de Matemática Colegio Snta Josefina Sr. Juan Pablo Rodríguez A. Profesor de Matemática C.T.P. Ulloa Sra. Lilliana Villalobos Profesora de Matemática Liceo de San Carlos Sr. Luis Rodríguez Jhonson Profesor de Matemática C.T.P Nandayure Guanacaste Sr. Jonathan Granados Profesor de Matemática Liceo Nocturno Pérez Zeledón Sra. Karen Camacho Espinoza Profesora de Matemática Centro Educativo Pasos de Juventud Sra. Lineth Quesada M. Profesora de Matemática Liceo de Tucurrique Sr. Luis Ruiz Torres Profesor de Matemática C.T.P Carrillo Sr. Jonathan Rodríguez Profesor de Matemática Liceo Jorge Volio Sra. Karen Vindas Monestel Profesora de Matemática Colegio Cristiano Reformado Sra. Lisbeth Allen Dailey Profesora de Matemática Cindea de Heredia Limón Sr. Luis Salazar Castro Profesor de Matemática Liceo Alfaro Ruiz Sr. Jonny Fernández S. Profesor de Matemática Liceo Dulce Nombre Sra. Karina Brenes Profesora de Matemática Colegio Agropecuario de San Carlos Sra. Lissette Fallas Profesora de Matemática Liceo de Curridabat Sr. Maikel Carbajal Profesor de Matemática Colegio Santa Marta Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Sr. Edwin Alfaro Arce Profesor de Matemática Liceo Sto. Domingo Sra. Karla Guevara Villegas Profesora de Matemática Liceo de Colorado de Abangares Sra. Lissette Ulate Profesora de Matemática Liceo Pacto del Jocote Sr. Mainor Abarca Cordero Profesor de Matemática Liceo de Curridabat Sr. José Ángel Ampie Profesor de Matemática Cristian Génesis School Sra. Karla Venegas Valverde Profesora de Matemática Liceo Experimental Bilingüe Augusto Briseño Sra. Lorena Masis Torres Profesora de Matemática Liceo Francisca Carrasco Sr. Manrique Barrientos Q. Profesor de Matemática Liceo de Miramar de Puntarenas Sr. José Ángel Ampie Profesor de Matemática Liceo Nuevo de Hatillo Sra. Katherine Sandí Profesora de Matemática Liceo de Mata de Plátano Sra. Lorena Rojas Donato Profesora de Matemática Liceo de Coronado Sr. Manuel Artavia Profesor de Matemática Liceo Técnico de Purral Sr. José Carlos Calvo Profesor de Matemática Liceo Nocturno Monseñor Rubén Odio Sr. Kenneth Álvarez Profesor de Matemática Liceo de Moravia Sra. Lucia Mata Vindas Profesora de Matemática Liceo Hernán Zamora Elizondo Sr. Manuel Quirós Profesor de Matemática Instituto Educativo San Gerardo Sr. Manuel Villegas Profesor de Matemática Liceo de San Roque Sra. María Rojas Profesora de Matemática Liceo Braulio Carrillo Sr. Marvin Muñoz Profesor de Matemática Liceo La Guácima Sr. Norberto Oviedo U Profesor de Matemática Liceo de Heredia Sra. Marcela Arce Soto Profesora de Matemática Liceo San Nicolás Sra. Maricela Alfaro Profesora de Matemática Liceo de San Roque Sra. Maureen Castro Mesén Profesora de Matemática Colegio Laboratorio San José Sra. Olga Segura Alfaro Profesora de Matemática U.P. José María Zeledón Sr. Marcial Cordero Profesor de Matemática Liceo San Gabriel Sra. Mariela Jiménez Profesora de Matemática Liceo de San Carlos Sra. Maureen Mora Badilla Profesora de Matemática Liceo Rincón Grande de Pavas Sra. Olga Vargas Cortez Profesora de Matemática Centro Educativo Mi Patria Sr. Marco Guevara Profesor de Matemática Colegio Santa Inés Sra Marilú Ballesteros Profesora de Matemática Colegio Valle del Sol Sra. Maureen Rojas Profesora de Matemática Liceo de Santa Ana Sra. Olga Vargas Cortez Profesora de Matemática Colegio Rodrigo Hernández Sr. Marco Solís Profesor de Matemática Colegio Científico y Artístico del Pacífico Sr. Mario Cartacho Profesor de Matemática Colegio Adventista Paso Canoas Sr. Mauricio Muñoz Jiménez Profesor de Matemática Liceo Brasilia de Upala Sr. Omar Quesada González Profesor de Matemática Liceo de Poás Sr. Marcos Angulo Cisneros Profesor de Matemática C.T.P. 27 de abril Sra. Marisol Benel Alama Profesora de Matemática Liceo La Aurora Sr. Mauricio Peñaranda Fallas Profesor de Matemática Liceo San Gabriel Sr. Oscar Cruz Montano Profesor de Matemática Liceo de Pavas Sr. Marcos Chacón Profesor de Matemática Liceo Bolívar de Grecia Sra. Marisol Ramos Flores Profesora de Matemática Instituto de Alajuel Sra. Mayela Abarca Cordero Profesora de Matemática Liceo de Curridabat Sr. Oscar Marín González Profesor de Matemática C.T.P. Carrisal de Alajuela Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Sr. Jorge Brenes Profesor de Matemática Liceo Braulio Carrillo Sra. Marisol Ramos Flores Profesora de Matemática Liceo del Carmen Sr. Michael Chávez Madrigal Profesor de Matemática C.T.P Cartagena Guanacaste Sr. Oscar Mario Castillo Profesor de Matemática C.T.P. Liberia Sra. Margot Castro R. Profesora de Matemática Instituto Educativo San Gerardo Sra. Marjorie Navarro Núñez Profesora de Matemática Colegio de Turrialba Sr. Miguel Ángel Sánchez Profesor de Matemática Colegio La Aurora Sr. Oscar Reyes Peñasco Profesor de Matemática I.P.E.C. Sra. María Amelia Profesora de Matemática I.P.F La Pradera Sra. Marta Mata Profesora de Matemática Colegio María Auxiliadora Sra. Mirta Brito Profesora de Matemática Colegio Educativo Royal Sr. Pablo Leandro Jiménez Profesor de Matemática Colegio Nocturno de Siquirres Sra. María Hernández H. Profesora de Matemática Liceo del Este Sra. Martha E Ulate Quesada Profesora de Matemática Liceo San Marcos de Tarrazú Sra. Mónica Blanco Profesora de Matemática Colegio Ilpal Sr. Pablo Leandro Jiménez Profesor de Matemática Colegio San Judes Sra. María Mayela González G. Profesora de Matemática Liceo Rural Coope-Silencio Sr. Martín Martínez Chávez Profesor de Matemática C.T.P. Tronadora Sra. Nasly Giraldo G. Profesora de Matemática Liceo de San José Sr. Pedro Morera Profesor de Matemática Liceo de Atenas Sra. María Oviedo Profesora de Matemática Colegio Castella Sr. Martín Martínez Chávez Profesor de Matemática Colegio Nocturno de Tilarán Sr. Nestor Cerdas Profesor de Matemática Colegio Ambientalista El Roble Sr. Rafael Arce López Profesor de Matemática C.T.P. Puntarenas Sr. Randall Villalobos Profesor de Matemática Colegio Ambientalista El Roble Sra. Ruth Bent Castro Profesora de Matemática Liceo de Curridabat Sra. Tania Córdoba Profesora de Matemática Colegio San Rafael Sr. William Guillén Profesor de Matemática Colegio Virtual Sr. Raúl Badilla Ramírez Profesor de Matemática Liceo San Miguel Sr. Samuel Arevalo Vásquez Profesor de Matemática C.T.P. Acosta Sra. Tatiana Quesada C. Profesora de Matemática Liceo de Tarrazú Sr. Willy Torres Profesor de Matemática Liceo Sinaí Pérez Zeledón Diurno Sra. Rebeca Monge Mora Profesora de Matemática C.T.P. Acosta Sra. Sandra Rodríguez Herrera Profesora de Matemática C.T.P. Sabanilla Sra. Thais Sandi Mena Profesora de Matemática Liceo San Rafael Arriba Sra. Xenia Parker Profesora de Matemática Liceo Centro Educativo Adventista de C.R. Sr. Ricardo Chávez Sánchez Profesor de Matemática C.T.P. Corralillo Sr. Santiago Bustos C. Profesor de Matemática C.T.P. Cartagena Guanacaste Sr. Víctor Retana Profesor de Matemática Liceo del Sur Sra. Xinia Acuña Profesora de Matemática Liceo Purral Sr. Ricardo Venegas Profesor de Matemática Liceo de Curridabat Sr. Santiago Zamora Castillo Profesor de Matemática C.T.P. Valle la Estrella Sra. Victoria Matarrita Profesora de Matemática Colegio Virtual Alajuela Sra. Xinia Espinosa Profesora de Matemática Liceo San Francisco de Asís Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Sra. Margel Valverde S. Profesora de Matemática Liceo de Sabanilla Sra. Seidy Parajeles Granados Profesora de Matemática C.T.P. Tronadora Tilarán Guanacaste Sra. Vivian Lizano Arroyo Profesora de Matemática Liceo Luis Noble Segreda Sra. Xinia Román Profesora de Matemática Colegio Campestre Sr. Roberto Rojas Badilla Profesor de Matemática Colegio Madre del Divino Pastor Sr. Sergio Morales Rosales Profesor de Matemática Colegio Técnico Regional Santa Cruz Sra. Viviana Guevara Esquivel Profesora de Matemática C.T.P. Nicoya Sra. Yajaira Rodríguez Villegas Profesora de Matemática Liceo Rural de Manzanillo Sr. Rodolfo Bustos Marchena Profesor de Matemática Liceo Maurilio Alvarado Sra. Shirley González A. Profesora de Matemática C.T.P. Quepos Sra. Viviana Guevara Esquivel Profesora de Matemática Liceo de Nicoya Sra. Yamileth Zumbado Profesora de Matemática Liceo de Heredia Sr. Román Ruiz C. Profesor de Matemática Liceo Experimental Bilingüe Santa Cruz Sra. Silvia Fonseca Profesora de Matemática Saint Gabriel High School Sra. Viviana Solís Profesora de Matemática Saint Gregory School Sra. Yanin Gutiérrez Solís Profesora de Matemática Colegio María Inmaculada de San Carlos Sr. Ronald Ríos Rodríguez Profesor de Matemática C.T.P. Cardinal de Carrillo Sra. Silvia Paniagua Profesora de Matemática Formación Integral Montecarlo Sra. Wendy Herrera Morales Profesora de Matemática INA. Orotina Sra. Yasmín Orozco Sancho Profesora de Matemática C.T.P. La Mansión Sra. Rosibell Castro Rodríguez Profesora de Matemática C.T.P. Liceo de Coronado Sra. Sonia Miranda Profesora de Matemática Colegio San Lorenzo Sra. Wendy Tijerino Profesora de Matemática C.T.P. Ulloa Sra. Yeini Barrantes N Profesora de Matemática Liceo Manuel Benavides Sra. Rosibell Vallejos Profesora de Matemática Liceo Mauro Fernández Sra. Susan Jiménez Profesora de Matemática C.T.P. Mercedes Norte Sr. Werner Juárez Profesor de Matemática Liceo Anastasio Sra. Yelba Gutiérrez Profesora de Matemática Liceo Teodoro Picado Sr. Roy Lauren Sanabria Profesor de Matemática C.T.P. Humberto Melloni Sra. Susan Morales Profesora de Matemática Colegio Marista Alajuela Sr. Wilbert Vargas Profesor de Matemática Samuel Sáenz Flores Sra. Yendri Salas Valverde Profesora de Matemática Liceo Regional de Flores Sra. Yendri Sandoval Profesora de Matemática Liceo San Diego Sra. Yendri Soto Profesora de Matemática Unidad Pedagógica San Diego Sra. Yessenia Rodríguez Profesora de Matemática Liceo el Ambientalista El Roble Sr. Yoahan Gómez Garro Profesor de Matemática C.T.P. Jícara Sra. Yolanda Elizondo G. Profesora de Matemática Unidad Pedagógica Calderón Guardia Sra. Yorleni Gómez Profesora de Matemática Liceo Sucre Sra. Yuri Lobo Hernández Profesora de Matemática Colegio La Aurora Sra. Yuri Quintanilla Profesora de Matemática Colegio Adventista Limón Sra. Zeidy Chávez Profesora de Matemática Liceo Castro Madriz Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Sr. Ricardo Zúñiga Profesor de Matemática Instituto de Educación Integral ÍNDICE UNIDAD I: RELACIONES Y ÁLGEBRA 1. Ecuaciones cuadráticas con una incógnita. 13 2. Problemas que involucran, en su solución, ecuaciones cuadráticas con una incógnita. 3. Factorización de polinomios en forma completa, mediante la combinación de 22 30 métodos. 4. Concepto de relación. 48 5. Concepto de 49 variable dependiente y de variable independiente en las relaciones. 6. Relaciones que corresponden a funciones. 52 7. Relaciones que corresponden a funciones, cuyo criterio está modelado por 59 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x expresiones algebraicas sencillas. 8. Dominio, codominio, ámbito, imagen y preimagen de funciones. 62 9. Dominio máximo de funciones 73 10. Representación gráfica de una función. 79 11. Régimen de variación de una función. 84 12. Magnitudes directamente proporcionales. 87 13. Concepto de función lineal. 88 14. Concepto de pendiente y de intersección de funciones lineales. 90 15. Problemas relacionados con la ecuación de la recta. 96 16. Ecuación de una recta paralela o perpendicular a otra recta dada. 100 17. Sistemas de ecuaciones de primer grado con dos variables. 105 18. Problemas con sistemas de ecuaciones de primer grado con dos variables. 110 19. Función cuadrática. 113 20. Concepto de la función inversa. 124 21. Función exponencial. 133 22. Ecuaciones exponenciales. 136 23. Función logarítmica. 138 24. Ecuaciones logarítmicas. 141 25. Ecuaciones logarítmicas y exponenciales aplicando las propiedades de los 143 logaritmos. 26. Ecuaciones exponenciales de la forma a P x b Q x 146 UNIDAD I RELACIONES Y ÁLGEBRA Habilidades específicas Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Conocimientos Ecuaciones Ecuaciones de segundo grado con una incógnita Raíces Discriminante Conjunto solución 1. Analizar el número de raíces de una ecuación de segundo grado con una incógnita a partir del discriminante. 2. Resolver ecuaciones de segundo grado de la forma despeje. 3. Resolver ecuaciones de segundo grado de la forma el método del despeje. Expresiones algebraicas Polinomios Factorización 4. Funciones Cantidades constantes Cantidades variables Dependencia Independencia Elementos para el análisis de una función Dominio Ámbito Codominio Imagen Preimagen Función lineal Representación algebraica Representación tabular Representación gráfica La recta Pendiente Intersección Creciente Decreciente Sistema de ecuaciones lineales 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. ax 2 c , utilizando el método del ax 2 bx 0 , utilizando factorización y Resolver ecuaciones de segundo grado de la forma ax bx c 0 , utilizando la fórmula general. Resolver ecuaciones que se reducen a ecuaciones de segundo grado con una incógnita. Plantear y resolver problemas utilizando ecuaciones de segundo grado con una incógnita. Factorizar trinomios de segundo grado con una variable mediante los siguientes métodos: inspección, fórmula notable, fórmula general. Factorizar en forma completa polinomios de tres o cuatro términos con una o dos variables mediante los siguientes métodos: Factor común y fórmula notable, grupos y factor común, grupos y diferencia de cuadrados. Distinguir entre cantidades constantes y variables. Identificar y aplicar relaciones entre dos cantidades variables en una expresión matemática. Identificar si una relación dada en forma tabular, simbólica o gráfica corresponde a una función. Evaluar el valor de una función dada en forma gráfica o algebraica, en distintos puntos de su dominio Interpretar hechos y fenómenos mediante relaciones que corresponden a funciones. Identificar el dominio, codominio, ámbito, imágenes y preimágenes de una función a partir de su representación gráfica. Determinar el dominio máximo de funciones con criterio dado por expresiones algebraicas sencillas tales como: expresiones polinomiales de una variable; expresiones racionales con denominador de la forma subradical de la forma ax b, a, b ax b, a, b 2 reales; expresiones radicales de índice par con reales. 16. Identificar situaciones del entorno que pueden ser expresadas algebraicamente en la forma y ax b . 17. Representar en forma tabular, algebraica y gráfica una función lineal (incluidas la identidad y la constante). 18. Determinar la pendiente y las intersecciones con los ejes de coordenadas de una función lineal dada en forma gráfica o algebraica. 19. Analizar la monotonía de una función lineal dada en forma tabular, gráfica o algebraica. 20. Determinar la ecuación de una recta a partir de su pendiente y un punto que pertenece a la recta. 12 RELACIONES Y ÁLGEBRA Conocimientos Habilidades específicas 21. 22. 23. 24. 25. Determinar la ecuación de una recta a partir de dos puntos que pertenecen a la recta. Determinar la ecuación de una recta paralela a otra recta dada. Determinar la ecuación de una recta perpendicular a otra recta dada. Plantear y resolver problemas contextualizados que se modelan mediante funciones lineales. Identificar situaciones que se modelan por un sistema de ecuaciones lineales con dos variables. 26. Plantear y resolver problemas contextualizados que se modelan mediante un sistema de ecuaciones lineales con dos variables. 27. Identificar situaciones del entorno que pueden ser modeladas por una función cuadrática. 28. Representar gráficamente una función con criterio y ax 2 bx c . 29. Determinar el dominio, ámbito, concavidad, simetrías, vértice y las intersecciones con los ejes de coordenadas de una función cuadrática dada en forma gráfica o algebraica. 30. Analizar la monotonía de una función cuadrática dada en forma tabular, gráfica o algebraica. 31. Plantear y resolver problemas contextualizados que se modelan mediante funciones cuadráticas. 32. Identificar situaciones del entorno que involucran funciones inversas. 33. Identificar las condiciones para que una función tenga inversa. 34. Relacionar la gráfica de una función con la gráfica de su inversa, considerando el concepto de eje de simetría. 35. Determinar intervalos en los cuales una función representada gráficamente tiene inversa. 36. Determinar el criterio de las funciones inversas correspondientes a funciones con criterio de la forma: Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Función cuadrática Representación algebraica Representación tabular Representación gráfica La parábola: Concavidad, simetría, vértice Intersección Creciente Decreciente La función inversa Inyectividad Sobreyectividad Gráfica de la función inversa Inversa de una función lineal Inversa de una función cuadrática La función exponencial y la ecuación exponencial La función logarítmica y la ecuación logarítmica f x mx b, m 0, g x ax 2 c, a 0 h x x b c a, b, c, m reales. 37. 38. 39. 40. Identificar situaciones del entorno que involucran funciones exponenciales. Caracterizar la función exponencial de acuerdo a su criterio, dominio, ámbito. Representar en forma tabular, algebraica y gráfica una función exponencial. Analizar la monotonía de una función exponencial dada en forma tabular, gráfica o algebraica. 41. Determinar el conjunto solución de una ecuación exponencial que se reduce a la forma b P x bQ x , P x , Q x polinomios de grado menor que 3. 42. Plantear y resolver problemas contextualizados que se modelan mediante una función exponencial. 43. Identificar situaciones del entorno que involucran funciones logarítmicas. 44. Caracterizar la función logarítmica de acuerdo a su criterio, dominio, ámbito. 45. Representar en forma tabular, algebraica y gráfica una función logarítmica. 46. Analizar la monotonía de una función logarítmica dada en forma tabular, gráfica o algebraica. 47. Aplicar las propiedades de la función logarítmica. 48. Determinar el conjunto solución de una ecuación logarítmica que se reduce a la forma log a f x log a g x . 49. Determinar el conjunto solución de una ecuación exponencial que se reduce a la forma a P x bQ x , P x , Q x polinomios de grado menor que 3. 50. Plantear y resolver problemas contextualizados que se modelan mediante una función logarítmica. GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA ECUACIONES CUADRÁTICAS CON UNA INCÓGNITA Una ecuación cuadrática o de segundo grado en una variable con coeficientes reales es una 2 ecuación que puede escribirse como ax bx c 0 donde a, b, c son constantes reales, con a 0 . I Caso: ax c 2 Las ecuaciones que se pueden expresar de la forma ax c con a, c constantes reales, se resuelven simplemente despejando la variable “x” y luego, calculando la raíz cuadrada en ambos lados de la igualdad. Ejemplo 1 Ejemplo 2 2 Resolver la ecuación 8 x 512 Resolver la ecuación 6 x 246 0 2 2 8 x 2 512 512 x 8 6 x 2 246 0 6 x 2 246 x 64 2 x 64 8 S : 8,8 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 Ejemplo 3 2 Resolver la ecuación x 5 x 4 5 x x2 246 6 x 2 41 x 41 S : 41, 41 Ejemplo 4 Resolver la ecuación 3 x 2 3 x 2 0 x2 5x 4 5x 3x 2 3 x 2 0 9 x2 4 x 5x 5x 4 2 9 x2 4 0 0 x2 4 9 x2 4 x 4 x2 S : 2,2 4 9 x 4 2 9 3 2 2 S : , 3 3 GRUPO FÉNIX 13 14 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 1 1. Resuelva las siguientes ecuaciones cuadráticas a) 2 x 8 w) x 100 0 b) 3 x 27 x) x 121 0 c) 4 x 64 2 y) 2 x 10 x 8 10 x d) 5 x 125 z) 3 x 7 x 27 7 x e) 6 x 216 aa) 4 x 13 x 64 13 x 2 2 2 2 f) 2 x 2 8 2 2 2 2 2 bb) 5 x 42 x 125 42 x 2 g) 3 x 27 cc) 6 x 101x 216 101x h) 4 x 64 dd) x 3 x 9 40 3 x 2 i) 5 x 2 125 j) 6 x 2 216 k) x 49 2 l) x 2 64 2 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 ee) x 5 x 4 60 5 x 2 ff) x 3 x 10 91 3 x 2 gg) x x 15 115 x 2 hh) x 11x 14 135 11x 2 ii) x 2 x 2 0 n) x 100 jj) 2 x 3 2 x 3 0 o) x 121 kk) 3 x 4 3 x 4 0 p) 2 x 8 0 ll) q) 3 x 27 0 mm) r) 4 x 64 0 nn) x 2 x 2 5 x 5 x s) 5 x 125 0 oo) 2 x 3 2 x 3 13 x 13 x m) x 81 2 2 2 2 2 2 2 t) 6 x 2 216 0 5x 6 5x 6 0 7 x 10 7 x 10 0 pp) 3 x 4 3 x 4 11x 11x u) x 64 0 qq) 5 x 6 5 x 6 12 x 12 x v) x 81 0 rr) 2 2 7 x 10 7 x 10 2 x GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA ECUACIONES CUADRÁTICAS CON UNA INCÓGNITA II Caso: ax bx c 0 2 Las ecuaciones que se pueden expresar de la forma ax 2 bx c 0 con constantes reales, se pueden resolver por Fórmula General. Procedimiento: 1. Se identifica el valor de a, b, c en el polinomio y se calcula el discriminante ( ) b2 4ac Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. Se realiza el estudio del discriminante: Valor del Interpretación 0 La ecuación tiene dos soluciones 0 La ecuación tiene una soluciones 0 La ecuación NO tiene soluciones reales 3. Se calculan las soluciones con la Fórmula General: Fórmula general para ecuaciones cuadráticas x b 2a Forma alternativa x1 b 2a x2 GRUPO FÉNIX b 2a a, b, c 15 16 RELACIONES Y ÁLGEBRA ECUACIONES CUADRÁTICAS CON UNA INCÓGNITA II Caso: ax bx c 0 2 Ejemplo 2 Ejemplo 1 Resolver la ecuación 2 x 5 x 3 0 2 1. Se calcula el discriminante ( ) Resolver la ecuación m 16m 63 2 1. Se calcula el discriminante ( ) b 2 4ac b 2 4ac 5 4 2 3 49 16 4 1 63 4 2 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. El discriminante es positivo ( 0 ), 2. El discriminante es positivo ( 0 ), entonces la ecuación tiene dos soluciones 3. Se calculan las soluciones: Primera solución b 2a 57 x1 3 22 x1 3. Se calculan las soluciones: Segunda solución b 2a 5 7 1 x2 22 2 x2 entonces la ecuación tiene dos soluciones Primera solución b 2a 16 2 m1 9 2 1 m1 1 S : 3, 2 Segunda solución b 2a 16 2 m2 7 2 1 m2 S : 9,7 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA ECUACIONES CUADRÁTICAS CON UNA INCÓGNITA II Caso: ax bx c 0 2 Ejemplo 4 Ejemplo 3 Resolver la ecuación 3 x x 2 11x 2 1. Ordenamos la ecuación de la forma 3x Resolver la ecuación 2 x 2 4 1. Ordenamos la ecuación de la forma 4 x x 3 1 2 8 x x 3 2 x2 2 2 4 x 8 x x 3 x 2 11x 2 2 x2 3x 2 6 x 11x 2 3x 2 6 x 11x 2 0 3x 2 17 x 2 0 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. Se calcula el discriminante ( ) a 3 , b 17 , c 2 265 4 x 2 8 x 2 3x 4 x 2 x 2 8 3x 0 17 4 3 2 2 x x 3 2 5 x 2 3x 8 0 2. Se calcula el discriminante ( ) 3. El discriminante es positivo ( 0 ), entonces la ecuación tiene dos soluciones a 5 , b 3 , c 8 3 4 5 8 2 169 3. El discriminante es positivo ( 0 ), 4. Se calculan las soluciones: entonces la ecuación tiene dos soluciones Primera solución Segunda solución b 2a x2 x1 17 265 23 x2 17 265 23 x1 17 265 6 x2 17 265 6 x1 Primera solución b 2a 17 265 17 265 S : , 6 6 4. Se calculan las soluciones: b 2a 3 13 x1 25 10 x1 1 10 x1 Segunda solución b 2a 3 13 x2 25 16 8 x2 10 5 x2 8 S : 1 , 5 GRUPO FÉNIX 17 18 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 2 1. Resuelva las siguientes ecuaciones cuadráticas a) 2 x 3 x 1 0 v) x 4 x 3 qq) 5 x 3x 2 b) 3 x 2 x 1 0 w) x 5 x 4 rr) 6 x 2x 5 12 c) 2 x 5 x 2 0 x) x 6 x 5 ss) 7 x 4x 3 7 d) 4 x 3 x 1 0 y) x 7 x 6 tt) 8 x e) 2 x 7 x 3 0 z) x x 2 2x 7 24 f) 5 x 4 x 1 0 aa) x 2 x 3 g) 2 x 9 x 4 0 bb) x 3x 4 h) 6 x 7 x 1 0 cc) x 4 x 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 x 2 11x 5 0 dd) x 5 x 6 j) 7 x2 8x 1 0 ee) 3x 2 x 1 2 l) 4 x2 4 x 1 0 2 2 jj) 4 x 4 x 1 p) 16 x 8 x 1 0 kk) 9 x 6 x 1 q) 2 x 7 x 4 0 ll) 16 x 8 x 1 r) 25 x 10 x 1 0 mm) s) 2 x 9 x 5 0 nn) 36 x 12 x 1 2 2 t) 36 x 2 12 x 1 0 u) x 3x 2 2 4 x 7 10 x 4 xx) 3 x 9 9 x 4 x 8 yy) 7 x 10 10 x 9x 1 aaa) o) 2 x 5 x 3 0 2 4 x 2 ii) 7 x 8 x 1 2 ww) gg) 5 x 4 x 1 n) 9 x 6 x 1 0 2 12x 9 10 x 12 zz) 15 x 11 44 x 16 x 1 2 hh) 6 x 7 x 1 2 8x 11 6 x 5 ff) 4 x 3x 1 m) 2 x 3x 2 0 2 5 vv) 3 x 2 i) k) 2 x x 1 0 uu) x 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 x2 2 2 2 7 x x 3 4 bbb) 14 x 2 28 2 2 ccc) 3x 2 5 x x 4 3 ddd) 4x2 6 x x 5 4 eee) 5 x 2 2 2 25 x 2 10 x 1 2 oo) 3 x pp) 4 x 2x 3 3 x 2 1 GRUPO FÉNIX 7 x x 3 2 fff) x 2 1 3 x x 1 5 3 x x 1 2 RELACIONES Y ÁLGEBRA ECUACIONES CUADRÁTICAS CON UNA INCÓGNITA III Caso: ax bx 0 2 Las ecuaciones que se pueden expresar de la forma ax bx 0 con a, b constantes 2 reales, se pueden resolver por Fórmula General. Es importante señalar que este es un caso particular del II Caso porque c 0 . Ejemplo 2 Ejemplo 1 Resolver la ecuación 3 x 2 x 2 x 12 x 2 2 1. Ordenamos la ecuación de la forma Resolver la ecuación x 1 2 x 1 0 2 1. Ordenamos la ecuación de la forma x 1 2 x 1 2 3x 2 2 x 2 x 2 12 x 5 x 2 10 x 0 2 0 x 2 2 x 1 4 x 2 4 x 1 0 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 3x 2 2 x 2 2 x 12 x 0 2 2. Se calcula el discriminante ( ) x 2 2 x 1 4 x 2 4 x 1 0 a 5 , b 10, c 0 3x 2 6 x 0 2. Se calcula el discriminante ( ) a 3 , b 6, c 0 10 4 5 0 2 100 6 4 3 0 3. El discriminante es positivo ( 0 ), entonces la ecuación tiene dos soluciones 2 36 3. El discriminante es positivo ( 0 ), entonces la ecuación tiene dos soluciones 4. Se calculan las soluciones: 4. Se calculan las soluciones: Primera solución Segunda solución b x1 2a 10 10 x1 25 0 x1 0 10 b x2 2a 10 10 x2 25 20 x2 2 10 Primera solución b 2a 66 x1 2 3 12 x1 2 6 x1 Segunda solución b 2a 66 x2 2 3 0 x2 0 6 x2 S : 2,0 S : 0, 2 GRUPO FÉNIX 19 20 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 3 1. Resuelva las siguientes ecuaciones cuadráticas a) 3 x 3 x 4 x x r) b) 2 x x 4 x 3 x s) 6 x x 0 c) 4 x 4 6 x t) x 3 u) 5x 2 v) x 2 2x 1 2 2 2 2 2 2 d) 3 x 6 x 11 2 x 2 e) 2 x 5 x 3 3 x 2 x 2 10 x 8 8 11x g) 3 x 6 x 27 27 7 x 2 h) 4 x 13 x 64 x 13 x 2 2 i) 5 x 42 x 125 x 42 x j) 6 x 111x 216 x 101x 2 2 2 2 k) x 23 x 9 x 40 x 31x 2 l) 2 2 x 2 2 x 4 x 2 60 x 2 5 x m) x 13 x 10 x 91x 3 x 2 2 2 n) x x 15 x 115 x x 2 2 2 o) x 11x 14 x 135 x 11x 2 p) x 5 x 6 6 2 q) x 4 x 2 2 2 2 3 x 3 0 2 2 2 x x 2 x x 3 4 2 3 x 1 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 f) x 3x 2 0 w) x 4 x 4 x 4 x) 7 x 2 x 4 x 1 2 x 8 y) 2 x 5 6 x 1 3 x 1 2 x 5 z) 4 x 1 2 x 3 5 x 2 x 3 x 2 7 aa) x 6 3x x 1 3 2 x 1 x 2 2 1 bb) 2 3 6 x2 x x x2 3x cc) 3 2 x2 1 x 3 5 dd) 2 4 4 x 2 1 1 x1 1 ee) 3 3 GRUPO FÉNIX 2 RELACIONES Y ÁLGEBRA Ejercicios de profundización 1. Resuelva las siguientes ecuaciones cuadráticas a) 1 x(2 x) ( x 1) 2x 13 x 3 c) x 2 x2 0 d) 3 x 2 x 2 x 2 e) s) x 2 3x 16 4 x2 x2 g) 1 2 x2 1 x 1 h) 2 3 1 2 2 x 4 x x i) x 1 3x 5 3x 2 2 j) 4 x3 x6 k) 3x 2 x 3 2 x 3 l) 1 1 5x x 2x 1 2 x u) x 5 2 x x 1 x 2 x3 x 8 26 14 x x 2 x 3 x 2 x 3 1 2x x 5 2 2x 5 4 x 32 x3 3 x 3x 2 x 1 2 7 x 2 2k 4 2k x2 y) z) 5 4 14 x 3 2 2x 3 2x 3 4x 9 aa) 4 x 4 13x2 9 0 bb) 1 2 1 x2 x cc) 5 3 2 2 x 4 x 2x 8 2 x 2 7 x 16 2 x dd) 2 x x6 x2 x3 ee) x 4 x 5 0 4 2 2 p) 1 2 2 x 2 x 1 r) 2 x x 2 2 5 3x x) o) 6 x a 5ax q) x x3 x x 2 t) w) m) x 1 2 x 3 2 2 3 2 n) x v) x 3 x 2 x 4 0 1 1 2 x 2 x x f) 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x b) 2 2 3 1 3 ff) 3 x 4 x 4 0 10 1 1 gg) 2 x 7 5 x 2 2 hh) x 3 x 3 GRUPO FÉNIX 2 4 5 2 x 2 3 x 3 3 2 21 22 RELACIONES Y ÁLGEBRA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON ECUACIONES CUADRÁTICAS En la solución de problemas es importante considerar el método que planteó George Polya (Matemático Húngaro), sugiriendo cuatro pasos: 1. Entender el problema. 2. Configurar un plan de solución. 3. Ejecutar el plan de solución. 4. Mirar hacia atrás (¿la respuesta satisface lo establecido en el problema?) Ejemplo 1 Celeste desea calcular la medida del ancho de un rectángulo que tiene las siguientes Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x características: La medida de la diagonal excede en 1 al largo y en 8 al ancho. Plan de solución: Suponiendo un caso particular 100 92 Caso general x8 99 x1 Ejecución del plan de solución: x 1 2 Respuesta: Celeste calculó que la medida x 8 x2 del ancho del rectángulo mide 5, porque al 2 sustituir los valores en x 8 se obtiene un x 2 2 x 1 x 2 16 x 64 x 2 número positivo, siendo éste la medida del x 2 18 x 65 0 x1 13 x x2 5 ancho. GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON ECUACIONES CUADRÁTICAS En la solución de problemas es importante considerar el método que planteó George Polya (Matemático Húngaro), sugiriendo cuatro pasos: 1. Entender el problema. 2. Configurar un plan de solución. 3. Ejecutar el plan de solución. 4. Mirar hacia atrás (¿la respuesta satisface lo establecido en el problema?) Ejemplo 2 Gustavo Adolfo desea calcular el perímetro de un cuadrado que tiene las siguientes Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x características: Si la longitud de cada lado de un cuadrado se aumenta en 6, entonces el área del cuadrado que se forma es cuatro veces el área del cuadrado original. Plan de solución: Cuadrado original Cuadrado aumentado x x 6 x x x x 6 Ejecución del plan de solución: x 6 2 4 x2 Respuesta: Gustavo Adolfo calculó que el perímetro del cuadrado original mide 24. x 2 12 x 36 4 x 2 3 x 2 12 x 36 0 x1 6 x 6 x 6 x2 2 GRUPO FÉNIX 23 24 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 4 1. Resuelva los siguientes problemas utilizando ecuaciones cuadráticas a) La medida de la diagonal de un rectángulo excede en 1 al largo y en 2 al ancho. ¿Cuál es la medida del ancho del rectángulo? b) La medida de la diagonal de un rectángulo excede en 5 al largo y en 10 al ancho. ¿Cuál es la medida del largo del rectángulo? c) La medida del ancho de un rectángulo es 7cm menor que el largo y 14cm menor que la diagonal. ¿Cuál es la medida de la diagonal del rectángulo? Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x d) La medida del ancho de un rectángulo es 8cm menor que el largo y 16cm menor que la diagonal. ¿Cuál es la medida de la diagonal del rectángulo? e) La medida del largo de un rectángulo es 9cm menor que la diagonal y 9cm mayor que el ancho. ¿Cuál es la medida del largo del rectángulo? f) La medida del largo de un rectángulo es 10cm menor que la diagonal y 10cm mayor que el ancho. ¿Cuál es la medida del ancho del rectángulo? g) Si la longitud de cada lado de un cuadrado se aumenta en 2, entonces el área del cuadrado que se forma es cuatro veces el área del cuadrado original. ¿Cuál es el perímetro del cuadrado original? h) Si la longitud de cada lado de un cuadrado se aumenta en 3, entonces el área del cuadrado que se forma es cuatro veces el área del cuadrado original. ¿Cuál es el perímetro del cuadrado original? i) Si la longitud de cada lado de un cuadrado se aumenta en 8, entonces el área del cuadrado que se forma es nueve veces el área del cuadrado original. ¿Cuál es el área del cuadrado original? GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA j) Si la longitud de cada lado de un cuadrado se aumenta en 15, entonces el área del cuadrado que se forma es dieciséis veces el área del cuadrado original. ¿Cuál es el área del cuadrado aumentado? k) Si el área de un terreno rectangular mide 672m 2 y el largo excede al ancho en 4m, entonces determine la longitud del largo del rectángulo. l) Si en un rectángulo, el perímetro mide 34cm y el área es de 72cm 2, entonces determine las dimensiones del rectángulo. m) El área de un rectángulo es 24. Si el largo es igual a 2 aumentado en el doble del ancho, Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x entonces determine la longitud del largo del rectángulo. n) Si aumentamos el lado de un cuadrado en 9cm y disminuimos el otro lado también en 9cm, obtenemos con estas nuevas dimensiones un rectángulo de área 144 cm 2. Determine los lados del rectángulo. o) Si una sala de sesiones tiene 12m ancho y 14m de largo, y quieren alfombrarla, excepto un borde de ancho uniforme, entonces determine las dimensiones que deberá tener la alfombra si su área es de 80m2 p) Si la suma de dos números es 36 y su producto 323, entonces determine cuáles son esos números. q) La suma de dos números es 42 y su producto es 432. Determine los dos números. r) La suma de dos números es 16, la diferencia de sus cuadrados es 32. Hallar los números. s) Considere dos números pares consecutivos, tal que el cuadrado del mayor sumado al menor equivale a 810. Determine cuáles son los números. GRUPO FÉNIX 25 26 RELACIONES Y ÁLGEBRA Ejercicios de profundización a) Los tres lados de un triángulo rectángulo son proporcionales a los números 3, 4 y 5. Halla 2 la longitud de cada lado sabiendo que el área del triángulo es 24 m . b) Un jardín rectangular de 50 m de largo por 34 m de ancho está rodeado por un camino de 2 arena uniforme. Halla la anchura de dicho camino si se sabe que su área es 540 m . c) Calcula las dimensiones de un rectángulo cuya diagonal mide 75 m, sabiendo que es semejante a otro rectángulo cuyos lados miden 36 m y 48 m respectivamente. d) Halla un número entero sabiendo que la suma con su inverso es 26 . 5 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x e) Dos caídas de agua, A y B llenan juntos una piscina en dos horas, A lo hace por sí solo en tres horas menos que B. ¿Cuántas horas tarda a cada uno separadamente? f) Los lados de un triángulo rectángulo tienen por medidas en centímetros tres números pares consecutivos. Halla los valores de dichos lados. g) Una pieza rectangular es 4 cm más larga que ancha. Con ella se construye una caja de 840 cm3 cortando un cuadrado de 6 cm de lado en cada esquina y doblando los bordes. Halla las dimensiones de la caja. h) Un caño tarda dos horas más que otro en llenar un depósito y abriendo los dos juntos se llena en 1 hora y 20 minutos. ¿Cuánto tiempo tardará en llenarlo cada uno por separado? i) La suma de las áreas de dos círculos es 276 y la diferencia entre las medidas de sus respectivos radios es 8. ¿Cuál es la medida del radio del círculo menor? j) Un trozo de alambre de 100 cm de largo, se corta en dos y cada pedazo se dobla para 2 2 que tome la forma de un cuadrado. Si la suma de las áreas formadas es 397 cm , encuentre la longitud de cada pedazo de alambre. GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA 3 k) Un hombre desea usar 6 m de concreto para construir el piso de un patio rectangular. Si la longitud del patio debe ser el doble de ancho y el grosor del piso debe ser de 8cm , encuentre las dimensiones del patio. l) Se quiere construir un barril de petróleo cilíndrico y cerrado con una altura de 4 metros, de manera que el área superficial total sea de 10 m . Determine el diámetro del barril. 2 m) Cuando el precio de una marca popular de aparatos de videos es de $300 (dólares) por unidad, una tienda vende 15 unidades a la semana. Cada vez que el precio se reduce en $10, sin embargo, las ventas aumentan en 2 unidades a la semana. ¿Qué precio de venta Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x debe ponerse para obtener ingresos mensuales de $7000(dólares)? n) Dos muchachos con radio-transmisores salen del mismo lugar a las 9:00 a.m, uno de ellos camina hacia el sur a 4km/h y el otro camina hacia el oeste a 3km/h. ¿Cuánto tiempo pueden comunicarse si cada radio tiene un alcance de 2km? Trabajo extraclase # 1 1. Considere las siguientes ecuaciones I. x 4 0 II. x 2 x 1 0 ¿Cuáles de ellas no tienen soluciones reales? A) Ambas C) Solo la I B) Ninguna D) Solo la II 2 2. El conjunto solución de A) B) 6 2 x 5 2x 1 x x 9 es 5,5 D) 3. El conjunto solución de 2 x 2 x 20 x 2 2 A) B) 5, 5 1 6,1 6 C) 2 8 , 2 C) 6 , 4 D) 2 , es 6, 4 GRUPO FÉNIX 8 3 27 28 RELACIONES Y ÁLGEBRA 1 4x es 4 3 1 2 2 A) C) 2 2 7 1 73 B) D) 6 12 2 2 5. El conjunto de la solución de 2 x 3 x x 1 es 4. Una solución de 3 x 2 x 5 2 1 5 1 5 , 2 2 C) 3 21 3 21 , 6 6 3 5 3 5 , 2 2 D) A) 5 13 5 13 , 6 6 B) 2 A) 3 3 2 7. Una solución de 4 x x 2 1 es B) es 3 , 3 2 3 D) ,3 2 C) B) A) 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 6. El conjunto solución de 3 x 9 x x 3 1 4 3 2 5 D) 1 2 C) 1 3 2 8. Considere el siguiente enunciado: “La diferencia de los cuadrados de dos números naturales consecutivos es –17. Hallar los números”. Si x representa el mayor de los números, una ecuación que permite resolver el problema anterior es A) B) x 2 17 2 x 1 x 2 17 x 1 2 C) D) x2 x 1 17 2 x 2 x 1 17 2 9. Si el área de un terreno rectangular mide 896m 2 y el largo excede al ancho en 4m, entonces ¿cuál es la longitud en metros del largo del rectángulo? A) B) 28 30 C) D) GRUPO FÉNIX 32 34 RELACIONES Y ÁLGEBRA 10. El producto de dos números positivos es 2. Si el número mayor excede en 17 al menor, 10 entonces ¿cuál es el número mayor? A) 5 2 C) B) 4 5 D) 2 5 3 10 11. El área de un rectángulo es 15. Si el largo es igual a 4 aumentado en el triple del ancho, entonces ¿cuál es la longitud del largo del rectángulo? A) B) 13 7 8 C) 3 5 9 A) B) 17 y 6 7 y 30 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x D) 12. La suma de dos números es 23 y su producto 102. ¿Cuáles son esos números? C) D) 11 y 12 6 y 17 13. Si el área de un rombo es 6, 4 y la longitud de una diagonal es un quinto del cuádruplo de la longitud de la otra diagonal, entonces ¿cuál es la medida de la diagonal de mayor longitud? A) B) 16 5 16 9 C) 4 D) 2 14. El producto de dos números negativos es 90. El número mayor excede en siete a un tercio del número menor. ¿Cuál es el número menor? A) B) 3 9 C) D) GRUPO FÉNIX 30 10 29 30 RELACIONES Y ÁLGEBRA FACTORIZACIÓN DEL TRINOMIO DE SEGUNDO GRADO CON UNA VARIABLE I Método: Fórmula General La fórmula general además es útil para la factorización de un polinomio de la forma ax 2 bx c con a, b, c constantes reales y c 0 Procedimiento: 1. Se identifica el valor de a, b, c en el polinomio y se calcula el discriminante ( ) Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x b2 4ac 2. Se realiza el estudio del discriminante: Valor del 0 0 0 Interpretación El polinomio es factorizable como el producto de dos factores distintos El polinomio es factorizable como el producto de dos factores iguales El polinomio NO es factorizable 3. Se calculan los valores de x con la Fórmula General: Fórmula general x b 2a GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA FACTORIZACIÓN DEL TRINOMIO DE SEGUNDO GRADO CON UNA VARIABLE I Método: Fórmula General Ejemplo 1 Ejemplo 2 Factorice el polinomio 4 x 12 x 9 2 1. Se calcula el discriminante ( ) Factorice el polinomio 5 2x x 2 1. Ordenamos el polinomio de la forma 2 x2 x 5 b 2 4ac 12 4 4 9 0 2 discriminante es cero ( 0 ), 2. Se calcula el discriminante ( ) Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. El entonces el polinomio es factorizable b 2 4ac como el producto de dos factores iguales. 1 4 2 5 39 2 3. El discriminante es negativo ( 0 ), 3. Se calculan los valores de x : entonces el polinomio NO es factorizable. Primer factor b 2a 12 0 3 x1 24 2 2 x1 3 x1 Segundo factor b 2a 12 0 3 x2 24 2 2 x2 3 x2 R / : 4 x 2 12 x 9 2 x 3 2 x 3 4 x 2 12 x 9 2 x 3 2 GRUPO FÉNIX 31 32 RELACIONES Y ÁLGEBRA FACTORIZACIÓN DEL TRINOMIO DE SEGUNDO GRADO CON UNA VARIABLE I Método: Fórmula General Ejemplo 4 Ejemplo 3 Factorice el polinomio 2 x 5 x 3 2 Factorice el polinomio 16 y y 63 2 1. Se calcula el discriminante ( ) a 2 , b 5, c 3 1. Ordenamos el polinomio de la forma y 2 16 y 63 b 4ac 2 2. Se calcula el discriminante ( ) 5 4 2 3 2 a 1 , b 16, c 63 49 b 2 4ac Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 16 4 1 63 2. El discriminante es positivo ( 0 ), entonces el polinomio es factorizable 2 4 como el producto de dos factores distintos 3. El discriminante es positivo ( 0 ), 3. Se calculan los valores de x : Primer factor b x1 2a 57 x1 22 12 x1 4 x1 3 x1 3 entonces el polinomio es factorizable Segundo factor b 2a 57 x2 22 2 x2 4 1 x2 2 2 x2 1 x2 R / : 2 x 2 5 x 3 x 3 2 x 1 como el producto de dos factores distintos 4. Se calculan los valores de y : Primer factor b 2a 16 2 y1 2 1 18 y1 2 y1 9 y1 9 y1 Segundo factor b 2a 16 2 y2 2 1 14 y2 2 y2 7 y1 7 y2 R / : y 2 16 y 63 y 9 y 7 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 5 1. Factorice los siguientes trinomios de segundo grado utilizando la Fórmula General. a) 2 x 3 x 1 o) 2 x 5 x 3 cc) 4 x x 5 b) 3 x 2 x 1 p) 16 x 8 x 1 2 dd) 5x x 6 c) 2 x 5 x 2 q) 2 x 7 x 4 ee) 3 y 18 y 2 d) 4 x 3 x 1 r) 25 x 10 x 1 ff) 2 y 15 y 2 e) 2 x 7 x 3 s) 2 x 9 x 5 gg) 2 y 1 y 2 2 2 2 2 f) 5 x 4 x 1 2 g) 2 x 9 x 4 2 h) 6 x 7 x 1 2 2 2 2 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 t) 36 x 2 12 x 1 u) 3x 2 x 2 v) 4 x 3 x 2 i) 2 x 2 11x 5 w) 5 x 4 x 2 j) 7 x2 8x 1 x) 6 x 5 x 2 k) 2 x x 1 2 l) 4 x2 4 x 1 y) 7 x 6 x z) x x 2 2 aa) 2 x x 3 n) 9 x 6 x 1 bb) 3x x 4 2 2 hh) a 7a 60 2 ii) 10a 3 11a 2 jj) 9a 25 30a 2 kk) 40m 100 4m 2 2 GRUPO FÉNIX 2 ll) 9m 4 12m 2 2 m) 2 x 3x 2 2 2 mm) m2 169 26m nn) 24m 144 m oo) 10n 15n 20 2 pp) 13m 90 m 2 2 33 34 RELACIONES Y ÁLGEBRA FACTORIZACIÓN DEL TRINOMIO DE SEGUNDO GRADO CON UNA VARIABLE II Método: Inspección ax 2 bx c , con Se utiliza para polinomios de la forma a, b, c y a 0 . La factorización de dicho polinomio debe ser de la forma ax 2 bx c Ax B Cx D , donde A, B, C son números enteros con AC a, B D c, A D BC b . Ejemplo 1 Caso general Factorice el polinomio 2 x 5 x 3 2 1. Se buscan los factores para ax 2 y c 1. Se buscan los factores para 2 y D A D B C b Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x B Cx 2x 1 x 1 2 x 3 5 x 2. Se expresa la factorización 2. Se expresa la factorización ax 2 bx c Ax B Cx D 2 x 2 5 x 3 x 3 2 x 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Factorice el polinomio 6 x 23x 10 2 1. Se 6 y buscan 10 los factores Factorice el polinomio 4 x 12 x 9 2 para 1. Se buscan los factores para 6 x 2 23 x 10 3x 10 4 x 2 12 x 9 2x 3 2 x 2x 1 2. Se expresa la factorización 4 y 9 3 2 x 3 2 x 3 12 x 3 x 1 2 x 10 23 x 6 x 23 x 10 3 x 10 2 x 1 2 3 2x2 5x 3 x 3 ax 2 bx c Ax y 2. Se expresa la factorización de 4 x 2 12 x 9 2 x 3 2 x 3 2 x 3 GRUPO FÉNIX 2 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 6 1. Factorice los siguientes trinomios de segundo grado utilizando Inspección. a) 2 x 3 x 1 o) 2 x 5 x 3 cc) 4 x x 5 b) 3 x 2 x 1 p) 16 x 8 x 1 dd) 5x x 6 c) 2 x 5 x 2 q) 2 x 7 x 4 ee) 3 y 18 y d) 4 x 3 x 1 r) 25 x 10 x 1 ff) 2 y 15 y e) 2 x 7 x 3 s) 2 x 9 x 5 gg) 2 y 1 y f) 5 x 4 x 1 t) g) 2 x 9 x 4 u) 3x 2 x 2 h) 6 x 7 x 1 v) 4 x 3 x 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 36 x 2 12 x 1 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 i) 2 x 2 11x 5 w) 5 x 4 x 2 j) 7 x2 8x 1 x) 6 x 5 x 2 k) 2 x x 1 2 l) 4 x2 4 x 1 y) 7 x 6 x z) x x 2 2 aa) 2 x x 3 n) 9 x 6 x 1 bb) 3x x 4 2 2 2 2 GRUPO FÉNIX 2 2 2 hh) a 7a 60 2 ii) 10a 3 11a 2 jj) 9a 25 30a 2 kk) 40m 100 4m 2 ll) 9m 4 12m 2 2 m) 2 x 3x 2 2 2 mm) m2 169 26m nn) 24m 144 m oo) 4 x 2 x 6 2 pp) 6 x 3x 9 2 2 35 36 RELACIONES Y ÁLGEBRA FACTORIZACIÓN DEL TRINOMIO DE SEGUNDO GRADO CON UNA VARIABLE III Método: Fórmula Notable Se utiliza para polinomios de la forma ax bx c , con a, b, c 2 ax 2 1. Se calcula c y 2. Se determina si 2 y a 0. ax 2 c bx 3. En caso de ser cierto el procedimiento # 2 se expresa ax 2 bx c 2 25 x 2 5 x y y2 y 100 10 y 2. Se determina si Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 5 x 7 70 x 3. El procedimiento # 2 es cierto, entonces 25 x 70 x 49 5 x 7 2 1. Se calcula 49 7 2. Se determina si 2 Ejemplo 2 2 Factorice el polinomio 20 y y 100 Ejemplo 1 Factorice el polinomio 25 x 70 x 49 1. Se calcula ax 2 c 2 y 10 20 y 3. El procedimiento # 2 es cierto, entonces 20 y y 2 100 y 2 20 y 100 y 10 2 Trabajo cotidiano # 7 1. Factorice los siguientes trinomios de segundo grado utilizando Fórmulas Notables. a) x 2 x 1 p) 4 x 4 x 1 ee) 49 28b 4b b) 4 x 4 x 1 q) 9 x 6 x 1 ff) w 1 2 w c) 9 x 6 x 1 r) 16 x 8 x 1 gg) 25 9 x 30 x d) 16 x 8 x 1 s) 25 x 10 x 1 hh) 16 x 4 16 x e) 25 x 10 x 1 t) 2 2 2 2 2 x2 4 x 4 2 g) 4 x 12 x 9 2 h) 9 x 24 x 16 2 i) 16 x 40 x 25 2 j) 25 x 60 x 36 2 k) x 6 x 9 2 l) 4 x 20 x 25 2 m) 9 x 42 x 49 2 n) 25 x 40 x 16 2 o) x 2 x 1 f) 2 2 2 2 x2 4 x 4 2 u) 4 x 12 x 9 2 v) 9 x 24 x 16 2 w) 16 x 40 x 25 2 x) 25 x 60 x 36 2 y) x 6 x 9 2 z) 4 x 20 x 25 2 aa) 9 x 42 x 49 2 bb) 36 x 60 x 25 2 cc) 25 x 40 x 16 2 dd) 36 x 60 x 25 GRUPO FÉNIX 2 2 2 2 a2 1 a 4 b2 jj) 1 b 4 n2 kk) 2n 9 9 b 2 2b ll) 1 9 3 4 x2 x 1 mm) 9 3 16 ii) 2 RELACIONES Y ÁLGEBRA FACTORIZACIÓN DEL TRINOMIO DE SEGUNDO GRADO CON UNA VARIABLE IV Método: Teorema del factor Un polinomio f x tiene un factor x d f d 0 . En nuestro caso, un si y sólo si polinomio de la forma ax bx c , con a, b, c 2 y a 0 , tiene un factor x d si y sólo si f d 0 . Procedimiento: 1. Se determinan los divisores de “ c ” Divisores : d1 , d 2 , d3 ,...d n 2. Se determina uno de los divisores que cumpla que f d 0 . ax 2 bx c y x d para determinar el Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 3. Se realiza la división sintética entre cociente, es decir el segundo factor del polinomio. Ejemplo 1 Factorice el polinomio 2 x 5 x 3 2 Procedimiento: 1. Se determinan los divisores de “ 3 ” Divisores : 1, 3 2. Se determina uno de los divisores que cumpla que f d 0 . f 3 2 3 5 3 3 0 2 3. Se realiza la división sintética entre 2 x 5 x 3 y 2 x 3 es decir el segundo factor del polinomio. 2 2 5 3 6 3 1 0 3 Cociente: 2 x 1 4. La factorización del polinomio 2 x 5 x 3 x 3 2 x 1 2 GRUPO FÉNIX para determinar el cociente, 37 38 RELACIONES Y ÁLGEBRA FACTORIZACIÓN DEL TRINOMIO DE SEGUNDO GRADO CON UNA VARIABLE IV Método: Teorema del factor Ejemplo 2 Factorice el polinomio x 4 x 4 1. Se determinan los divisores de “ 4 ” 2 Divisores : 1, 2, 4 2. Se determina uno de los divisores que cumpla que f d 0 . f 2 2 4 2 4 0 2 3. Se realiza la división sintética entre x 4 x 4 y es decir el segundo factor del polinomio. 2 4 4 2 4 2 0 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 1 x 2 1 para determinar el cociente, 2 Cociente: x 2 4. La factorización del polinomio x2 4 x 4 x 2 x 2 x 2 2 Trabajo cotidiano # 8 1. Factorice los siguientes trinomios de segundo grado utilizando el teorema del factor. a) 2 x 3 x 1 l) b) 3 x 2 x 1 m) 2 x 3x 2 x) 2 x x 3 c) 2 x 5 x 2 n) 9 x 6 x 1 y) 3x x 4 d) 4 x 3 x 1 o) 2 x 5 x 3 z) 4 x x 5 e) 2 x 7 x 3 p) 2 x 7 x 4 aa) 5x x 6 f) 5 x 4 x 1 q) 2 x 9 x 5 bb) 3 y 18 y 2 g) 2 x 9 x 4 r) 3x 2 x 2 cc) 2 y 15 y 2 h) 6 x 7 x 1 s) 4 x 3 x 2 dd) 2 y 1 y 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 x2 4 x 1 2 2 2 2 2 i) 2 x 2 11x 5 t) 5 x 4 x 2 j) 7 x2 8x 1 u) 6 x 5 x 2 k) 2 x x 1 2 v) 7 x 6 x 2 GRUPO FÉNIX w) x x 2 2 2 2 2 2 ee) a 7a 60 2 ff) m 169 26m 2 gg) 24m 144 m 2 RELACIONES Y ÁLGEBRA FACTORIZACIÓN COMPLETA DE POLINOMIOS DE TRES Y CUATRO TÉRMINOS CON UNA O DOS VARIABLES Factor Común y Fórmula Notable Ejemplo 2 Factorice de forma completa el polinomio Ejemplo 1 Factorice de forma completa el polinomio 8 3 2 40 2 2 50 2 x y x y xy 7 7 7 28 x 2 y 28 xy 7 y 1. Se determina polinomio el factor común del 1. Se determina polinomio 7 y 4 x 2 4 x 1 común del 2. Se factoriza el trinomio de segundo grado 7 y 4 x 2 4 x 1 2 2 xy 4 x 2 20 x 25 7 2 2 2 xy 2 x 5 7 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. Se factoriza el trinomio de segundo grado 2 factor 2 2 xy 4 x 2 20 x 25 7 28 x 2 y 28 xy 7 y 7 y 2 x 1 el Ejemplo 3 Factorice de forma completa el polinomio x x x 2 x 1 3 2 1. Se determina el factor común del polinomio x 3 x x 2 2 x 1 x x 2 x 2 2 x 1 2. Se factoriza el trinomio de segundo grado: x x 2 x 2 2 x 1 2 x x 2 x 1 3. Se factoriza la expresión que está dentro del paréntesis cuadrado utilizando diferencia de cuadrados: 2 x x 2 x 1 x x x 1 x x 1 4. Se simplifican los factores x x x 1 x x 1 x x x 1 x x 1 x 2 x 1 1 x 2 x 1 GRUPO FÉNIX 39 40 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 9 1. Factorice de forma completa los siguientes polinomios. a) 18x3 y 12 x2 y 2 xy p) 2 x 9 x 24 x 16 8 x b) 48x4 y 24 x3 y 3x2 y q) 16 x c) 4 x3 y3 16 x2 y3 16 xy3 d) 45x4 y 2 120 x3 y 2 80 x2 y 2 9x 7 84 2 2 147 2 12 3 2 x y xy x y 11 11 11 h) i) 36 2 3 16 4 3 48 3 3 x y x y x y 7 7 7 125 3 4 120 4 4 45 5 4 x y x y x y j) 3 3 3 k) x x x 10 x 25 3 l) 2 x x x 4x 4 3 4 n) x x 5 o) x x 6 2 3 4 x 2 6x 9 4x 2 9x 2 4 x 1 12 x 4 2 s) 8 18 x 25x2 20 x 4 x3 3 3 t) 4 9 x3 25x2 30 x 9 x5 5 80 2 v) xy xy 2 x 2 4 xy 4 y 2 w) xy xy 3 x 2 6 xy 9 y 2 u) xy xy x 2 xy y 4 5 2 2 2 9x 2 2 3 2 2 y) x y x y 9 x 12 xy 4 y 3 3 3 z) x y x y 3 4 3 2 2 2 bb) x y x y 4 2 cc) xy xy 4 4 dd) x y xy 3 GRUPO FÉNIX 4 25x 25x 5 9x 24 xy 16 y 2 aa) xy xy 16 x 40 xy 25 y 2 9 x) x y x y 4 x 4 xy y 2 m) x x 30 x 25 36 x8 2 3 64 3 64 16 x y x 2 y xy g) 5 5 5 7 r) 125 x 16 x 40 x 25 80 x 150 x3 y 4 54 x5 y 4 180 x4 y 4 50 2 80 32 x y xy y f) 3 3 3 6 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x e) 5 2 2 20 xy 4 y 2 2 30 xy 9 y 2 2 30 xy 25 y 2 RELACIONES Y ÁLGEBRA FACTORIZACIÓN COMPLETA DE POLINOMIOS DE TRES Y CUATRO TÉRMINOS CON UNA O DOS VARIABLES Grupos y Factor Común Ejemplo 1 Factorice de forma completa el polinomio Ejemplo 2 Factorice de forma completa el polinomio 3 x 2 8 y 6 xy 4 x 3 xy 4 x 6 y 2 x 2 1. Se agrupan los términos de dos en dos 1. Se agrupan los términos de dos en dos tomando como criterio que 3 x 2 8 y 6 xy 4 x 3x 2 tomando como criterio que cada agrupación tenga factor común 3 xy 4 x 6 y 2 x 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x agrupación tenga factor común cada 6 xy 8 y 4 x 3xy 6 y 4 x 2 x 2 2. Se determina el factor común de cada 2. Se determina el factor común de cada agrupación 3x 2 agrupación 6 xy 8 y 4 x 3xy 6 y 4 x 2 x 2 3 y x 2 2 x 2 x 3 x x 2 y 4 2 y x 3. Se determina el factor común entre los 3. Se determina el factor común entre los dos grupos dos grupos 3x x 2 y 4 2 y x 3 y x 2 2 x 2 x x 2 y 3x 4 x 2 3 y 2 x x 2 2 x 3 y 3x x 2 y 4 x 2 y 3 y x 2 2 x x 2 GRUPO FÉNIX 41 42 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 10 1. Factorice de forma completa los siguientes polinomios. x x 2 1 x3 o) ab a2b2 1 a3b3 b) 1 x 2x 2x2 p) 3mx4 2 3m 2 x4 c) 4x3 1 x2 4x q) 3a 9ab2 b 3b3 d) 3x3 2x2 12x 8 r) 9n2 1 a2 6an e) 3x 9 xy 2 y 3 y3 s) 6mn 8n 4m 3m f) 4 x 6 y 3xy 2 x2 g) 1 3x 2 y 6 xy h) 4 x 3xy 6 y 2 x 2 k) l) n ym m yn a2 a ax x yz z y 2 y n) by 2 1 y 2 b 9ax2 x 3a 3x3 u) 3x2a2 4 3x2 4a2 v) 2bx2 6b 3 x2 x) x z 2 2x 2z 2 y) 2b2 b2 6a 3a z) 4 w 3m 4nw 3mn 3ab 1 3b a m) t) w) 21x 9 14mx 6m 2 2 i) 8 y 4 x 5x y 10 xy j) 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x a) aa) 3n GRUPO FÉNIX 2 12mn2 nm2 4m3n RELACIONES Y ÁLGEBRA FACTORIZACIÓN COMPLETA DE POLINOMIOS DE TRES Y CUATRO TÉRMINOS CON UNA O DOS VARIABLES Grupos y Diferencia de Cuadrados Ejemplo 1 Factorice de forma completa el polinomio Ejemplo 2 Factorice de forma completa el polinomio 10 x x 2 16 y 2 25 x 3 x y xy 2 1. Se agrupan los términos tres a uno, 1. Se agrupan los términos de dos en dos, 10 x x 2 16 y 2 25 2 10 x 25 16 y 2 x 3 xy 2 x y Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x x x3 x y xy 2 2. Se factoriza el trinomio por Fórmula 2. Se factoriza uno de los binomios por Notable factor común x 5 2 16 y 2 x x2 y2 x y 3. Se factoriza por diferencia de cuadrados x 5 4 y x 5 4 y 3. Se factoriza uno de los binomios por diferencia de cuadrados x x y x y x y 4. Se simplifican los factores x 5 4 y x 5 4 y 4. Se factoriza toda la expresión por factor común y se simplifica x y x x y 1 x y x 2 xy 1 GRUPO FÉNIX 43 44 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 11 1. Factorice de forma completa los siguientes polinomios. a) 2ab a2 b2 c2 q) b) n2 6n 9 c2 r) 2 x 3 x 3 y 2 xy c) 2ac a2 c2 b2 s) xy 5 x 5 x y x d) 2xz x2 z 2 y 2 t) 4 x4 1 x2 4 x2 e) 2ax 1 a2 x2 u) 12x3 4x2 27 x 9 f) x2 4 y 2 4 xy 1 v) 8x3 12x2 18x 27 g) a 2ab b x h) a 2a 1 b j) k) l) m) 2 2 3 2 2 2a 1 a 2 c2 a2 25m2 1 2a 4 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x i) 2 x2 y 2 x4 x2 xy x) 90x 8x2 40x3 18 y) 18x 4 x2 y 8x3 9 y z) 36a 4ab2 9 b2 bb) 4a b a2 b2 9c2 6bc cc) 9x2 4m2 4am a2 2 x3 x2 y xy 2 y3 3 2 ee) 2 y 3 y 2 y 3 y 9 x2 116a2 24ax 3 2 ff) xy y x y y 3 p) 4 9 b2 1 4ab2 4 o) 2 dd) y y y y 24xy 9 x2 116 y 2 9 y 2 4 x2 6ay a2 GRUPO FÉNIX 2 36x 4x2 9 16x3 aa) 16a 36ab 25 10n n2 9 2 w) 4 n) 2 2 3 RELACIONES Y ÁLGEBRA Ejercicios de profundización 1. Factorice de forma completa los siguientes polinomios. a) x 6 8 x3 n) a p) s z 3 y3 3 y 2 2 y 6 q) x 7x 8x 2 9 2 2 d) b 2 r) b 6 x 1 3 x 1 a a2 g) 4a 9b b 10a 15b 2 h) 4m 12ab 4a 9b i) 15 m mp 12 mp p 2 2 m 2 m 2 2 2 a b a b 2 j) a 1 k) 8q 10q 3 2 l) 15 y 4 y 3 3 2 2 b a 2 b2 a 1 2 2 m a b u) x 1 v) m 2 w) a b x) y 2 2 m 1 a 11 x j 2 z a b 4 n 5 x 1 2 m 4 a 1 m 2 3 x 1 a b 2 m 1 3 a 1 3 x2 y 2 1 2 m 1 x x y 2 n 3 x 3 2 2 m 1 2 x y 2 n 3 2 2 aa) 15 2 x 5 2 x 2 2 ba b a b bb) 4a 8a 2 n 2x 3y 4 y 2x 3y 2 j 2 x 5 z z) 2 m) q p q q p q p p q p p q 2 a 1 2 t) y) x p q 3q p q 2 x s) m x 2 2 3 x 4 3 x 2 12 18 2 x n 3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x f) 2n s 2 z 1 2 2 e) a 2 b 3 o) 10m3 m 2 a 4 5 2 3 x x3 x b) 2 2 c) b 4 2 2 GRUPO FÉNIX cc) k 2 x 1 4 k n 1 3 2 x 11 8 2 4 m 45 46 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo extraclase # 2 1. Al factorizar a a a 1 un factor es A) a 1 C) a 1 3 2 B) a 1 2 D) 2. Un factor del polinomio 49 2 3x A) B) 5 3x 5 3x 2 a 2 1 2 2 corresponde a C) 5 x D) 2 x 1 2 3. Al factorizar x ax 6a uno de los factores es A) x 3a C) B) x 2a D) 2 2x 5 2 x 6a x 2a 4. Al factorizar 6 x 2 x uno de los factores es 2x 2 3x 2 C) D) 5. La factorización de 16 1 5 x 2 1 B) 5 x 2 A) 3 x 11 x 11 x 6. Un factor de x 1 y 2 y 2 A) x 1 B) 2 y 2 es 4 2x 2 3x 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x A) B) 2 1 5 x 4 1 D) 5 x 4 C) es C) x y 1 D) x y 1 7. Un factor de 4 x x 1 1 y es 2 A) x 1 B) y 1 C) 2 x y 1 D) 2 x y 1 8. Un factor de 6 y 3 x 6 x 3 y es A) x y B) x y 2 2 C) x y 2 D) x y 2 9. Al factorizar a b 4 4b uno de los factores es A) 1 b C) a b 2 B) a b D) a b 2 2 2 GRUPO FÉNIX 11 x 11 x RELACIONES Y ÁLGEBRA 10. La expresión 2 x y x 1 factorizada corresponde a 2 A) B) 2 y x 1 y x 1 y x 1 y x 1 C) D) 2 11. En la factorización completa de x x 2 1 y x 1 y x 1 y x 1 y x 1 uno de los factores es 2 1 2 1 B) 2 x 1 D) x 2 3 2 2 12. En la factorización completa de 8 x 4 x y 8 x 4 xy uno de los factores es A) x y C) 2x y A) 2x 1 C) x B) x 1 D) 2x 1 13. En la factorización completa de x 8 x uno de los factores es 2 A) x 2 C) x 4 x 4 3 2 B) x 2 D) x 2 x 4 3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 6 14. En la factorización completa de 16 x 4 x uno de los factores es 2 A) 2 x 1 C) 4 x 2 x 1 2 2 B) 2 x 1 D) 4 x 2 x 1 3 15. Una factorización de 4 x 12 x y 9 y 4 A) 4 x 6 y 4 B) 2x x4 x2 D) 2 2x 2x 2 2 3y2 2 3 y 2 2 x2 3 y 2 2 3 x 4 3 x 2 es C) 3x 2 D) x 4 2 2 B) 2 p es 2 17. Uno de los factores de k p k p A) 2 p 4 C) 16. Uno de los factores de x A) B) 2 4 3y2 2 2 2 2 es C) k p 2 2 D) 2 k p 2 18. En la factorización completa de y 4 x 4 x uno de los factores es 2 A) x 4 B) y 2 2 C) y x 2 D) y x 2 GRUPO FÉNIX 47 48 RELACIONES Y ÁLGEBRA CONCEPTO DE RELACIÓN El concepto de relación implica la idea de correspondencia entre los elementos de dos conjuntos. Ejemplo 1 Ejemplo 2 Analicemos mediante un diagrama el Analicemos el siguiente caso donde existe siguiente caso donde existe una relación una relación entre estudiantes y el número entre estudiantes y su edad. de miembros de su familia. A R B 17 Celeste R A B 3 Celeste Gustavo 4 13 Rosy 5 14 Mary 6 Gustavo 15 Rosy Mary Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 16 Ejemplo 3 Analicemos el siguiente caso donde la relación o correspondencia es comprar. Cuatro estudiantes, Carlos, María, José y Laura, ingresan a la librería, que entre otras cosas ofrece: lápices, lapiceros, plumas, cuadernos, reglas, borradores, hojas blancas, fólder, clips, grapas, etc. Luego de observar lo que la librería les ofrecía: Carlos compró lapiceros, un cuaderno y un borrador; María compró dos borradores y una regla; José compró un lápiz; Laura no compró. Podemos decir que los estudiantes forman un conjunto A y los útiles que ofrece la librería un conjunto B para representarlo de la siguiente forma: B A lápiz plumas cuadernos reglas borradores hojas fólder Carlos María José Laura lapiceros En este caso Laura fue a la librería pero no compró nada, por lo tanto en una relación pueden sobrar elementos en ambos conjuntos. GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA VARIABLE DEPENDIENTE Y VARIABLE INDEPENDIENTE Variables Variable independiente Es todo aquello que puede Es aquella propiedad de un asumir diferentes valores. fenómeno a la que se le va a evaluar su capacidad para influir, incidir o afectar a otras variables. Variable dependiente Es la característica que aparece o cambia cuando se aplica, suprime o modifica la variable independiente. Ejemplo 1 Podemos decir que los estudiantes son la variable independiente (conjunto A) y los útiles que ofrece la librería son la variable dependiente (conjunto B): B A María José Laura Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Carlos lápiz plumas cuadernos reglas borradores hojas fólder lapiceros Ejemplo 2 Si se paga a 350 colones la hora. El salario de un trabajador depende de las horas que trabaje. El salario será igual a 350 por el número de horas trabajadas. Si S : salario y h : horas trabajadas entonces S 350 h var ia b le d ep en d ien te Esto significa que el valor de la variable S entre más horas trabaje mayor es su salario. v ar iable independiente depende del valor del variable h . Es decir, Ejemplo 3 Un ciclista viaja a una velocidad constante durante cierto tiempo, recorre una distancia igual al producto de la velocidad por el tiempo transcurrido, es decir, d v t Esto significa que si el cuerpo viaja a 5 m / s se puede determinar cuál es la distancia recorrida con solo saber el tiempo trascurrido. La distancia depende de la duración (tiempo) del recorrido. Si d : distancia y t : tiempo de recorrido, entonces d 5t var ia b le d ep en d ien te v ar iable independiente GRUPO FÉNIX 49 50 RELACIONES Y ÁLGEBRA VARIABLE DEPENDIENTE Y VARIABLE INDEPENDIENTE Ejemplos de variables Variables dependientes Número de fotocopias Precio total de las fotocopias Tiempo Distancia Velocidad Distancia Medida del radio Longitud de la circunferencia Medida del radio Área de la circunferencia Medida del ancho de un rectángulo Perímetro del rectángulo Medida del largo de un rectángulo Perímetro del rectángulo Velocidad inicial de un objeto lanzado hacia arriba Altura Tiempo Altura Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Variables independientes Trabajo cotidiano # 1 1. A continuación se presentan relaciones de variables que son comunes en nuestra vida. Determine cuál es variable dependiente y cual es independiente. a) El salario de un constructor depende de la cantidad de horas trabajadas por semana. b) La producción de azúcar en un ingenio es proporcional a la cantidad de caña que se produce. c) El salario de un peón en una finca depende de la cantidad de horas trabajadas por semana. d) La cantidad de diputados por partido político es proporcional a la cantidad de votos que obtenga en una elección. e) Que un equipo de fútbol quede campeón depende de la cantidad de juegos que gane en todo el torneo. f) La cantidad de vacunas contra la gripe AH1N1 es proporcional a la cantidad de personas en riesgo. g) Que un estudiante apruebe el curso lectivo depende del promedio de sus notas en los tres trimestres. h) La pobreza de un país depende de la cantidad de impuestos que se cobran se destinen para brindar nuevas oportunidades a los ciudadanos. i) La capacidad de procesar información de una computadora depende de la velocidad de su procesador. j) La capacidad de una computadora para almacenar información depende de la capacidad de almacenamiento de su disco duro. GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA CONTENIDOS DE PROFUNDIZACIÓN DESPEJE DE VARIABLE Consiste en resolver una ecuación para una determinada variable, pero en términos de las otras variables. De una fórmula original se puede derivar al menos otra más. Ejemplo 1 Ejemplo 2 La fórmula del movimiento lineal casi siempre El área de un triángulo es igual al producto se escribe de la base por la altura dividido por 2. d v t A bh 2 v ar iable Si la variable dependiente fuese h, quedaría dependiente independiente la fórmula así: Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x v ar iable Supongamos que un determinado problema nos plantea como variable dependiente la velocidad v, entonces despejamos d t v bh 2 2 A bh A 2A h b 2A h b simplemente Si la variable dependiente fuera b, quedaría la fórmula así b 2A h Trabajo cotidiano # 2 1. De las fórmulas que se presentan a continuación obtenga nuevas fórmulas despejando las variables indicadas. a) a V f Vi t despejar Vi b) V f Vi at despejar t c) g V f Vi V d) 2 gh V f f) tv 2 despejar V f t 2 i 2 2h despejar h g e) tb 2h despejar g g g) D n n 3 despejar n 2 h) A Dd despejar d 2 despejar Vi GRUPO FÉNIX 51 52 RELACIONES Y ÁLGEBRA CONCEPTO DE FUNCIÓN En el primer objetivo de esta unidad hemos analizado el concepto de relación o correspondencia entre dos conjuntos, en los cuales basta con que exista una conexión o un criterio que los relacione. Para entender mejor el concepto de función analicemos los siguientes ejemplos. Ejemplo 1 Tres estudiantes, Carlos, María y José, ingresan a la librería, que entre otras cosas ofrece: lápices, lapiceros, plumas, cuadernos, reglas, borradores, hojas blancas, fólder, clips, grapas, etc. Luego de observar lo que la librería les ofrecía: Carlos compró un borrador; José compró un lápiz. Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x María compró dos borradores; Podemos decir que los estudiantes forman un conjunto A y los útiles que ofrece la librería un conjunto B para representarlo de la siguiente forma: A B Lápiz Carlos Plumas Cuadernos Maria Reglas Borradores José Hojas ¿Cuáles son las diferencias entre este ejemplo y el que se planteó en el objetivo estudiado anteriormente en la página 68? GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA CONCEPTO DE FUNCIÓN Ejemplo 2 Analicemos el siguiente caso donde existe una relación entre estudiantes y su edad. En este caso encontramos que cada uno de los elementos del Conjunto A se relaciona con un único elemento del Conjunto B. Es decir, cada estudiante se relaciona con un único número que representa su edad. Mediante un diagrama podemos representar la información. Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x R A B 17 Pedro Juan Rosy 15 13 14 16 Mary Podemos observar lo siguiente: 1) Todos los elementos del Conjunto A se relacionaron con algún elemento del Conjunto B, o sea, no sobraron elementos en el Conjunto A (Conjunto de Salida). 2) Contrario al Conjunto A, notamos que existen elementos del Conjunto B que no fueron “seleccionados” por elementos del Conjunto A. Conjunto B (Conjunto de llegada). GRUPO FÉNIX Es decir, sobraron elementos en el 53 54 RELACIONES Y ÁLGEBRA CONCEPTO DE FUNCIÓN Ejemplo 3 Analicemos el siguiente caso donde existe una relación entre estudiantes y el número de miembros de su familia. En este caso encontramos que cada uno de los elementos del Conjunto A se relaciona con un único elemento del Conjunto B. Es decir, cada estudiante se relaciona con un único número que representa los miembros de su familia. Mediante un diagrama podemos representar la información. Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x R A B 3 4 Pedro Juan Rosy 5 6 Mary Podemos observar lo siguiente: 1) Todos los elementos del Conjunto A se relacionaron con algún elemento del Conjunto B, o sea, no sobraron elementos en el Conjunto A (Conjunto de Salida). 2) Al igual todos los elementos del Conjunto B se relacionaron con algún elemento del Conjunto A, o sea, no sobraron elementos en el Conjunto B (Conjunto de llegada). GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA CONCEPTO DE FUNCIÓN Ejemplo 4 Un grupo de 25 estudiantes de undécimo año, realiza una prueba escrita. Supongamos que el conjunto A está formado por los 25 estudiantes del grupo, y el conjunto B por las posibles notas que se pueden obtener en una escala de 1a 100. A = {Rosy, Beatriz, Carmen, Denia, Estefany, Francini, Gretel, Hazle, Ileana, Jeannet, B = {1,2,3,4,…,98,99,100} (números entre el Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Karol, Lorena, María, Alvaro, Bolivar, Carlos, Dagoberto, Eduardo, Francisco, 1 y el 100 inclusive) Geovanny, Harol, Ignacio, José, Kenneth, Luis} La relación de correspondencia = Nota obtenida en la prueba. De acuerdo con lo anterior hagamos un análisis de las siguientes situaciones: Todo alumno debe tener una y solo una nota. Un alumno no puede tener más de una nota. Pueden haber notas, que ningún alumno haya obtenido. Pueden haber varios alumnos, o todos, que hayan obtenido la misma nota. Bajo estas condiciones diremos que se ha establecido una correspondencia entre el conjunto de los alumnos y el conjunto de las notas, esta correspondencia se le llama función. GRUPO FÉNIX 55 56 RELACIONES Y ÁLGEBRA CONCEPTO DE FUNCIÓN Una función es una correspondencia entre dos conjuntos A y B no vacíos, en la cual para todo elemento que pertenece al conjunto A , existe un solo elemento y solo uno, que pertenece al conjunto B al cual se le asocia o corresponde. Dicho de otro modo, una función es una relación entre dos conjuntos, que cumple dos condiciones: 1. Todo elemento del conjunto de partida o Dominio está relacionado con un elemento en el conjunto de llegada o Codominio. 2. No es posible que un elemento del conjunto de partida o dominio esté asociado con dos Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x o más elementos del conjunto de llegada o Codominio Para simbolizar que se ha establecido una función f de un conjunto A en un conjunto B usaremos la siguiente notación: f :A B Diagramas de Venn La información anterior la podemos representar mediante un diagrama de Venn. f Conjunto B Conjunto A y1 x1 y2 x2 y3 x3 y4 x4 y5 y6 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA CONCEPTO DE FUNCIÓN Ejemplo 1 Por medio de diagramas de Venn analicemos las siguientes correspondencias y determinemos cuales corresponden a una función. B A B a b c 1 2 3 a b c 1 2 3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x A NO corresponde a una función ya que a un SI corresponde a una función, a cada elemento en A no le corresponde un elemento del conjunto A le corresponde un elemento en B. elemento en B. A B A B a b c 1 2 3 a b c 1 2 3 NO corresponde a una función ya que un SI corresponde a una función, a cada elemento en elementos en B. A le corresponde dos elemento del conjunto A le corresponde un elemento en B. GRUPO FÉNIX 57 58 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 3 1. Determine cual correspondencia en cada uno de los siguientes casos corresponde a una función. a) b) c) A B A a b c 1 2 3 a b c A B 1 2 3 a b c 1 2 3 A B a b c 1 2 3 e) A B a b c 1 2 3 g) f) A B Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x d) B a b c 1 2 3 h) A B a b c 1 2 3 j) i) A B A B a b c 1 2 3 a b c 1 2 3 k) l) A B A B A B a b c 1 2 3 a b c 1 2 3 a b c 1 2 3 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA RELACIONES QUE SE ESTABLECEN ENTRE CONJUNTOS NUMÉRICOS, CUYO CRITERIO ESTÁ FORMULADO MEDIANTE EXPRESIONES ALGEBRAICAS Una relación se establece por medio de la correspondencia entre dos conjuntos y una regla de asociación que permita relacionar los elementos de un conjunto con los del otro conjunto, en este objetivo trabajaremos con reglas de asociación compuestas por expresiones algebraicas. Ejemplo 1 Si el criterio de la función es f ( x) 2 x 1 Para encontrar los valores del conjunto B, sustituimos cada valor del conjunto A en el criterio. f 2 3 4 a) f (2) 2(2) 1 B Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x A b) c) f (3) 2(3) 1 f (4) 2(4) 1 f (2) 4 1 f (3) 6 1 f (4) 8 1 f (2) 5 f (3) 7 f (4) 9 f ( x) 2 x 1 A B 2 5 3 7 4 9 GRUPO FÉNIX 59 60 RELACIONES Y ÁLGEBRA RELACIONES QUE SE ESTABLECEN ENTRE CONJUNTOS NUMÉRICOS, CUYO CRITERIO ESTÁ FORMULADO MEDIANTE EXPRESIONES ALGEBRAICAS Ejemplo 2 En el ejemplo anterior representamos los conjuntos con diagramas de Venn, ahora los denotaremos con llaves, veamos: Si A 2,3,4,5 y el criterio es f ( x) 4 x 2 determine el conjunto B. f (2) 4(2) 2 b) f (3) 4(3) 2 c) f (4) 4(4) 2 d) f (5) 4(5) 2 f (2) 8 2 f (3) 12 2 f (4) 16 2 f (5) 20 2 f (2) 6 f (3) 10 f (4) 14 f (5) 18 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x a) Concluinos que Si A 2,3,4,5 entonces B 6,10,14,18 Ejemplo 3 Analicemos un problema de aplicación. Una empresa que fabrica cintas de audio estima que el costo C (en colones) al producir cintas está dado por la función C ( x ) 20 x 100 1. Calcule el costo de producir 50 unidades 2. Calcule el costo de producir 75 unidades C (50) 20(50) 100 C (50) 1000 100 C (50) 1100 C (75) 20(75) 100 C (75) 1500 100 C (75) 1600 R/ El costo de producir 50 cintas es de R/ El costo de producir 50 cintas es de ₡ 1100 ₡ 1600 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 4 1. De acuerdo al criterio de la función indicado determine los elementos del conjunto B Conjunto de salida A Criterio Conjunto de llegada B a) A 3, 4, 5, 6 f ( x) 3x 1 B _____________ b) A 1, 3, 4, 6 f ( x) 3 x 2 B _____________ f ( x) 5 x 6 B _____________ d) A 6, 4, 0, 3 f ( x ) 3 x 2 1 B _____________ e) A 7, 4, 2, 5, 8 f ( x) 5 x 2 7 B _____________ 4x 2 7 B _____________ 8x2 2 f ( x) 5 B _____________ f ( x) 4 x 2 B _____________ f ( x) x 2 B _____________ f) A 9, 8, 1, 8, 9 3 5 2 g) A , 0, , , 3 7 2 7 3 1 , 11 5 3 h) A 7, 3, , i) 3 2 A 0, , 5 7 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x c) A 3, 2, 4, 5, 6 f ( x) 2. Resuelva cada uno de los siguientes problemas. a) El costo de producción de una empresa que produce periódicos está dado por la función C ( x) 400 x 200 ¿Cuál es el costo de producir 20 000 periódicos? ¿Cuál es el costo de producir 15 000 periódicos? b) Celeste y Gustavo Adolfo tienen una empresa donde se produce chips de computadora el costo en colones está dado por la función C ( x) 3 x 200 . Calcule el costo de 4 producir 700 unidades. Calcule el costo de producir 5000 unidades. c) Un fabricante de computadoras determina que el ingreso obtenido por la producción y venta de las mismas esta dado por la función I ( x ) 350 x 0.25 x . Calcule el ingreso 2 si se venden 500 computadoras. Calcule el ingreso si se venden 1500 computadoras. GRUPO FÉNIX 61 62 RELACIONES Y ÁLGEBRA DOMINIO, CODOMINIO, ÁMBITO, IMAGEN, PREIMAGEN Y NOTACIÓN DE FUNCIONES Para entender mejor el concepto de función es importante tener claro los siguientes componentes que satisfacen una relación que corresponde a una función. Componentes Ejemplos Dominio A El dominio de una función son todos los f x1 x2 x3 elementos que puede tomar el conjunto de salida. Preimágenes Dominio : x1 , x2 , x3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Son todos los elementos del dominio. Codominio El codominio de una función son todos los valores que puede tomar el conjunto de llegada. B y1 y2 y3 y4 A f x1 x2 x3 B y1 y2 y3 y4 Codominio : y1 , y2 , y3 , y4 Ámbito A El ámbito de una función son los únicos elementos del codominio que tienen relación con los elementos del dominio. Imágenes x1 x2 x3 f B y1 y2 y3 y4 Ámbito : y1 , y2 , y3 Son todos los elementos del ámbito. Notación de funciones Para denotar una función utilizaremos la siguiente simbología f indica que existe una función. A determina el conjunto de salida, o dominio. B determina el conjunto de llegada o codominio. Nota: la expresión f ( x) y ó y f ( x ) GRUPO FÉNIX f :A B , RELACIONES Y ÁLGEBRA DOMINIO, CODOMINIO, ÁMBITO, IMAGEN, PREIMAGEN Y NOTACIÓN DE FUNCIONES Ejemplo 1 Considere la función f , tal que f : ; con f ( x) 5 x 7 Determine Solución a) El dominio de f es 0 , a) Dominio de f b) Codominio de f es b) Codominio de f c) Criterio de f es f x 5 x 7 c) Criterio de f d) Para calcular una imagen se debe sustituir el valor dado en Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x lugar de “x” : f (4) 5(4) 7 d) La imagen de 4 f (4) 20 7 e) La preimagen de 10 La imagen de 4 es 27 f (4) 27 e) Para calcular una preimagen se debe sustituir el valor dado f) Ámbito de f en lugar de f ( x) : f x 5 x 7 10 5 x 7 10 7 5 x 3 5 x 3 x 5 f) El ámbito de f 0 , La preimagen de 10 es 3 5 , 7 porque el dominio f 0 7 y " f " es , es Concluimos que f : con f ( x) 5 x 7 tiene las siguientes características Dominio Codominio Criterio f x 5 x 7 Imagen de 4 Preimagen de -10 27 GRUPO FÉNIX 3 5 Ámbito , 7 63 64 RELACIONES Y ÁLGEBRA DOMINIO, CODOMINIO, ÁMBITO, IMAGEN, PREIMAGEN Y NOTACIÓN DE FUNCIONES Ejemplo 2 Considere la función f , tal que f : ; con f ( x) 5 x 7 Determine Solución a) El dominio de f es , 0 a) Dominio de f b) Codominio de f es b) Codominio de f c) Criterio de f es f x 5 x 7 c) Criterio de f d) Para calcular una imagen se debe sustituir el valor dado en Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x lugar de “x” : d) La imagen de 4 f (4) 5(4) 7 f (4) 20 7 e) La preimagen de 12 f) Ámbito de f La imagen de 4 es 27 f (4) 27 e) Para calcular una preimagen se debe sustituir el valor dado en lugar de f ( x) : f x 5 x 7 12 5 x 7 12 7 5 x La preimagen de 12 es 1 5 5 x 5 x 5 1 x f) El ámbito de f es 7, , 0 , f 0 7 y porque el dominio es " f " Concluimos que f : ; con f ( x) 5 x 7 tiene las siguientes características Dominio Codominio Criterio Imagen de - 4 Preimagen de 12 Ámbito f x 5 x 7 27 1 7, GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA DOMINIO, CODOMINIO, ÁMBITO, IMAGEN, PREIMAGEN Y NOTACIÓN DE FUNCIONES Ejemplo 3 Considere la función f , tal que f : 2 ,10 ; con f ( x) Determine b) Codominio de f c) Criterio de f Solución a) El dominio de f es 2 ,10 b) Codominio de f es c) Criterio de f es f ( x) 5 x 3 d) Para calcular una imagen se debe sustituir el valor dado en lugar de “x” : Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x a) Dominio de f 5 x 3 1 d) La imagen de 2 1 5 1 2 f 3 2 e) La preimagen de 2 1 11 f 2 6 f) Ámbito de f La imagen de 1 11 es 2 6 e) Para calcular una preimagen se debe sustituir el valor dado en lugar de f ( x) : 5 x 3 5 x 2 3 23 5 x f ( x) La preimagen de 2 es 1 65 x 6 5 x 1 x 1 x f) 5 7 3 , 3 porque 7 5 , f 2 y f 10 3 3 El ámbito de 2 ,10 f es GRUPO FÉNIX el dominio es 65 66 RELACIONES Y ÁLGEBRA DOMINIO, CODOMINIO, ÁMBITO, IMAGEN, PREIMAGEN Y NOTACIÓN DE FUNCIONES Ejemplo 4 Considere la función f , tal que f : 3, 1, 0 , 5 ; con f x x x 1 2 Determine Solución 3, 1, 0 , 5 a) Dominio de f a) El dominio de f es b) Codominio de f b) Codominio de f es c) Criterio de f es f x x x 1 2 c) Criterio de f d) Para calcular una imagen se debe sustituir el valor dado en lugar de “x” : e) Las preimágenes de 1 f 1 1 1 1 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x d) La imagen de 1 2 f 1 1 f) Ámbito de f La imagen de 1 es 1 e) Para calcular las preimágenes se debe sustituir el valor dado en lugar de f ( x) : f x x2 x 1 1 x2 x 1 x2 x 1 1 0 x2 x 0 La preimágenes de 1 son 1 y 0 x1 0 x2 1 f) f es 5 , 1 , 29 porque el dominio es 3, 1, 0 , 5 , f 3 5 , f 1 1 , f 0 1 y f 5 29 El ámbito de GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 5 1. De las siguientes funciones determine el Df (dominio), Cf (codominio), Af (ámbito), el criterio y la preimagen e imagen que se solicita en cada una. a) f x 2 x 5; f : y preimagen de 8 e imagen de 8 . 7 1 e imagen de . 2 2 5 x x 6; f : y preimagen de 0 e imagen de . 3 23 e imagen de 123 . x x 5; f : y preimagen de 4 x 2 ; f : y preimagen de 19 e imagen de 81 . x 7 1 2x 31 2 e imagen de . ; f : y preimagen de x 3 7 5 b) f x 4 x 3; f : y preimagen de c) f d) f e) f f) f Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x g) f x 2 x 5; f : 7 , 15 y preimagen de h) f x 4 x 3; f : 10 , 1 y preimagen de 4 2. 50 e imagen de 3 7 . 15 x 2 1 8 ; f : 15 , y preimagen de e imagen de . 4 7 7 7 1 2x 27 27 ; f : , y preimagen de 0 e imagen de 3 . x 3 5 5 3 x 2 x x 2 ; f : 0,2, 1, y preimágenes de 0 e imagen de 1 . 5 7 7 x x 2 3; f : 2, , 3 y preimagen de 1 e imagen de . 3 3 1 18 x 2 x 1; f : , 100 y preimagen de 3 e imagen de . 7 2 i) f x j) f k) f l) f m) f 5 e imagen de n) f x 3 2 x 3 1; f : 9 , 1 y preimagen de 3 15 e imagen de 5 . 1 2 x 3 ; f : 1,0, y preimagen de e imagen de 0 . 2 2 2 4 4 4 p) f x 4 3 x ; f : 4, y preimagen de e imagen de 4 . 5 3 5 o) f x 1 GRUPO FÉNIX 67 68 RELACIONES Y ÁLGEBRA EJERCICIOS DE PROFUNDIZACIÓN DOMINIO, CODOMINIO, ÁMBITO, IMAGEN, PREIMAGEN Y NOTACIÓN DE FUNCIONES 1 si x 0 determine la imagen de –3. -x si x 0 1. Para la función f : , con f x f x 2. Si 2 x , entonces determine f 1 . 3 f x 3. Para la función f dada por 1 , determine: x2 b) f 5 f 4 f 3 c) 3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x a) f 5 f 4 f 3 f 0 f 1 f 3 f 4 f 2 f 5 4. Para la función f dada por determine f 0 f 1 . f x 3a 5 , si a es una constante, entonces 5. Si f x 2 x y la preimagen de 3 es 4k 1 , entonces determine el valor de k . 6. Si para f : G IR con f x x 1 el ámbito es 3 7. Si G f 1,0 , 2,1 , 3, 2 , 4,3 , 5, 4 3,5 , entonces determine G. es el gráfico de la función f , entonces determine el ámbito de esa función. 8. Sea la función f : P . Si el dominio de f tiene 7 elementos, entonces ¿cuál es el menor número posible de elementos del ámbito de f 9. Sea f x ? 1 con dominio 2 entonces determine el ámbito de f . x2 10. Para la función f : dada por f x x , determine el ámbito de f . 2 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA IDENTIFICACIÓN DEL DOMINIO, EL CODOMINIO, EL ÁMBITO, IMÁGENES Y PREIMÁGENES DE UNA FUNCIÓN, A PARTIR DE SU REPRESENTACIÓN GRÁFICA Ejemplo 1 Ejemplo 2 y y 1 4 2 1 2 -2 2 -4 x 6 4 1 x 2 -1 4, Dominio ,1 Codominio Codominio Ámbito , 4 Ámbito ,1 Imagen de 0 2 Imagen de 1 no existe 6 Preimagen de 1 0 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Dominio Preimagen de 0 Ejemplo 3 Ejemplo 4 y y 4 -2 3 1 -1 2 x 2 -4 x -3 -4 Dominio , Dominio 4, 2 Codominio Codominio Ámbito , Ámbito 3, 3 Imagen de 1 4 Imagen de 0 3 Preimagen de 4 1 Preimagen de 0 4 GRUPO FÉNIX 69 70 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 6 De las siguientes gráficas de funciones determine el dominio, codominio, ámbito y preimagen e imagen que se solicita en cada una. Ejercicio 1 Ejercicio 2 y 4 3 2 1 y 3 1 1 2 3 4 x -4 -3 -2 -1 -1 0 1 3 4 x Preimagen de 0 , Imagen de 0 Preimágenes de 0 , Imagen de 1 Ejercicio 3 Ejercicio 4 y y 3 ∙ -2∙ x 2∙ Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 3 -1 -2 x 2 1 -2 Preimagen de 3 , Imagen de 2 Preimagen de 0 , Imagen de 2 Ejercicio 5 Ejercicio 6 y -4 3 4 -3 ∙ x y 4 2 ∙ ∙ 2 -4 6∙ 4 x Preimagen de 0 , Imagen de 4 Preimagen de 0 , Imagen de 6 Ejercicio 7 Ejercicio 8 y y 4 1 3 -3 x -4 -2 f 2 -4 5 Preimágenes de 0 , Imagen de 2 Preimagen de 4 , Imagen de 1 GRUPO FÉNIX x RELACIONES Y ÁLGEBRA De las siguientes gráficas de funciones determine el dominio, codominio, ámbito, preimagen e imagen. Ejercicio 9 Ejercicio 10 y y 4 3 1 -4 -1 1 3 2 -2 x 4 x 3 2 -3 Preimagen de 4 , Imagen de 3 Preimágenes de 0 , Imagen de 0 Ejercicio 11 Ejercicio 12 y y 3 1 -2 2 -1 -1 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 f x 1 -2 -1 1 2 x -1 Preimagen de 3 , Imagen de 1 Preimagen de 2 , Imagen de 1 Ejercicio 13 Ejercicio 14 y 4 2 1 2 -1 x 2 1 Preimágenes de 2 , Imagen de 2 Una preimagen de 2 , Imagen de 1 Ejercicio 15 Ejercicio 16 y y 3 3 1 1 -3 -2 -1 1 -1 -1 2 x 2 3 4 x -2 Preimagen de 3 , Imagen de 1 Preimagen de 3 , Imagen de 1 GRUPO FÉNIX 71 72 RELACIONES Y ÁLGEBRA Ejercicios de profundización Determine el dominio, el codominio, el ámbito, f 1 , f 2 , intervalo para x si f x 0 , intervalo para x si f x 0 , el número de preimágenes de 2 . Ejercicio 17 Ejercicio 18 y 2 3 1 2 -4 1 -1 -3 1 -1 5 2 x 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x -3 Ejercicio 19 y 2 1 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -1 -2 5 x -5 Ejercicio 20 y -4 1 2 4 -1 -3 -3 Ejercicio 19 Ejercicio 20 2 3 1 2 1 -3 -2 -1 -1 1 2 -3 3 -2 -1 1 -2 -2 GRUPO FÉNIX 2 3 5 x RELACIONES Y ÁLGEBRA DOMINIO MÁXIMO DE FUNCIONES CUYO CRITERIO SE ENUNCIA CON EXPRESIONES ALGEBRAICAS SENCILLAS f , por medio de una fórmula algebraica y un Si se describe la imagen bajo una función codominio B sin especificar el dominio, esta función tendrá un dominio implícito que corresponde a todos los valores “x” tal que f ( x) pertenezca al codominio; al conjunto de estos valores se le llama Dominio Máximo y lo denotamos con D f . I Caso: Expresiones polinomiales de una variable. Ejemplo 1 2 Determine el dominio máximo de f x 3 x 4 x 1 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Para expresiones polinomiales de una variable, el dominio máximo es , cualquier número real tiene imagen. Simbólicamente se representa: D f = II Caso: Expresiones racionales con denominador de la forma x b , con b IR Ejemplo 2 Determine el dominio máximo de f x 5 x6 1. Igualamos a cero el denominador y resolvemos: x 6 0 x 6 2. El dominio máximo es: Df = 6 III Caso: Expresiones radicales de índice par, con subradical de la forma x b , con b IR Ejemplo 3 Determine el dominio máximo de f x 1. Resolvemos la inecuación: x 4 0 x 4 2. El dominio máximo es: D f 4 , GRUPO FÉNIX x4 73 74 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 7 1. Determine el dominio máximo de las siguientes funciones a) f x 3 x 2 x 3 2 b) f x 3 x 2 x 3 t) f x 2 f x 3x 2 2 x 3 d) f x 2 2 x 2x 3 3 2 2 x e) f x x 3 3 5 f) f x 2 2 x x 3 3 5 g) f x 2 x 5 h) f x 2 x 5 i) f x 2 x 5 j) 5 f x x 5 3 k) l) f x 4 3 x 2 p) f x x f x x x7 x w) f x x7 x) f x 2 2 2 q) f x x r) f x 1 s) f x 4 x3 7 x 2 6 x hh) f x x9 ii) f x x 15 jj) f x x 7 kk) f x ll) x7 f x 7 x mm) f x 7 x x 7 x nn) f x 4 x 10 6 7 y) f x x 7 x oo) f x 4 x f x 11x 2 x 2 pp) f x 4 z) x3 qq) f x 4 x rr) f x 6 3 x ss) f x 6 3 x tt) f x 6 8 x 3 4 x 2 3x 1 dd) f x x4 uu) f x 6 10 x 6 x 2 ee) f x 2 x vv) f x 8 x 3 x4 aa) f x x 3 cc) f x m) f x 4 x 3 o) f x 7 x v) x 10 bb) f x 5x 1 f x 3x 5 n) f x 3 4 x 10 u) f x x 15 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x c) 1 x9 9x 1 7x 2x ff) f x x 3 4 x 1 gg) f x 4 9 x GRUPO FÉNIX 1 4 1 x 6 ww) f x 8 xx) f x 5x yy) f x 8 x 2x RELACIONES Y ÁLGEBRA CONTENIDOS DE PROFUNDIZACIÓN DOMINIO MÁXIMO DE FUNCIONES CUYO CRITERIO SE ENUNCIA CON EXPRESIONES ALGEBRAICAS II Caso (profundización): Expresiones racionales Ejemplo 1 5 x 2 7 x 13 Determine el dominio máximo de f x 3x 2 5 x 2 1. Igualamos a cero el denominador y resolvemos: 3x 2 5 x 2 0 x1 2 y 1 3 1 D f = 2 , 3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. El dominio máximo es: x2 III Caso (profundización): Expresiones radicales de índice par Ejemplo 2 Determine el dominio máximo de f x 4 x 5 1. Resolvemos la inecuación: 4 x 5 0 5 4 x 5 2. El dominio máximo es: D f , 4 IV Caso: Expresiones racionales con radicales de índice par en el denominador Ejemplo 3 2 x3 5 x 2 7 x 3 Determine el dominio máximo de f x 4 9 7x 1. Resolvemos la inecuación: 9 7 x 0 x 9 7 9 2. El dominio máximo es: D f , 7 GRUPO FÉNIX 75 76 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 8 1. Determine el dominio máximo de las siguientes funciones 2x 3 a) f x 2 x 2x 3 x 2 k) f x 3x 5 x 1 1 3x 4 x 2 b) f x 28 x 8 12 x 2 l) f x d) f x m) f x x 1 4 x2 9 1 x x x2 f x g) f x h) f x i) f x o) f x 1 x j) f x p) f x 4 x2 1 x 2 16 q) f x 11x 2 6 x3 2 x r) 4x 8 x 2 x 3 2x 1 3x x 2 5 x 2 4 f x 2 x 2 x 1 3 x 1 2 4 1 x) f x y) f x 1 5x 3 x 2x 5 z) f x 12 3 x4 x4 2 x 6 n) f x 2 3x 2 6 x 3 e) f x x2 x f) 5 x 4 2x 3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x c) f x x2 4 w) f x 5 x 2 1 x 3 2 aa) f x 5x 3 5 x bb) f x 2 x 3 x 1 cc) f x x3 x 1 s) f x 5 2 x 4 x 13 t) f x 3 5x 1 4 x 1 dd) f x 2x 1 9 2x 2 x 2 ee) f x 4x 4x 5 x 5 1 x u) f x 4 x 1 x 5 7x 1 2 v) f x 7x 1 5x GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo extraclase # 1 1. Sea la función dada por f : 1, 7 2 , 3, 5 , ¿cuál de los siguientes conjuntos puede corresponder a un gráfico de f ? 1, 3 , 7 , 5 2 , 3 , 3 , 5 A) B) C) D) 2. Si g es una función con g ( x ) A) 5 9 2 3 3. La imagen de 4 A) 2 x 3 1 entonces la preimagen de 2 es 3 8 3 D) 3 7 2 15 1 1 x en la función f ( x) 2 corresponde a 4 3 C) 4 D) 3 B) 3 4. Para la función f dada por f x I. f 3 f 1 II . f 1 f 0 1 , considere las siguientes proposiciones. x2 ¿Cuáles de ellas son verdaderas? A) Solo la I. B) Solo la II. 5. Sea C) Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x B) 1, 2 , 1, 3 , 7 , 5 2 ,1 , 3 ,1 , 5 , 7 C) Ambas. D) Ninguna. f x 3 2x 1 con dominio , 1 A) 0 B) , 0 entonces el ámbito de f 2 f : A 0 , , con 1 , 4 , 9 , entonces, el dominio de f es 6. Para la función A) B) 1 , 2 , 3 C) D) C) 0, D) 1 IR 2 f x x , si el ámbito de 1, 4 , 9 1 , 16 , 81 7. Considere las siguientes relaciones: I. f : con f x x 4 II. g : con g x x 3 De ellas, ¿Cuáles corresponden a una función? A) Ambas C) Solo la I B) Ninguna D) Solo la II es 2 GRUPO FÉNIX f es 77 78 RELACIONES Y ÁLGEBRA 8. El ámbito def es A) B) , 5 C) , 2 5 D) y 5 2 ,2 5, 1 x 2 y 9. El ámbito de f es A) B) 1 C) 0,1 D) 0 x -2 1 -2 C) 0 , 4 D) 0 , 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 10. De acuerdo con los datos de la siguiente gráfica, el ámbito de f es y A) 2 B) 2 , 4 2 11. En la función f cuyo criterio es f x A) B) 0, 0 f C) 1 D) 0 , 2 C) 1 D) 13. El máximo dominio de la función H x A) B) , 3 1, 3 ,1 x 1 x el dominio máximo es 2 x 12. El dominio máximo de la función f dada por f x A) B) 4 3 1 es x 1 ,1 1, x3 es 1 x C) D) 3 ,1 , 3 1, 14. Considere las funciones cuyo criterio se da a continuación. f x x2 x2 g x x 2 1 ¿Cuáles de ellas tienen por dominio máximo 2 ? A) Solo f y g. C) Solo h y g. B) Solo f y h. D) f , g y h. GRUPO FÉNIX h x x 2 RELACIONES Y ÁLGEBRA REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE UNA FUNCIÓN La gráfica de una función f x corresponde al conjunto de puntos de la forma x , f x ó x , y en el Sistema de Coordenadas Cartesianas, donde “x” es la preimagen y f x ó “y” es la imagen. Si trazamos una recta perpendicular a la recta horizontal en el punto que corresponde al número real “x” y trazamos una recta perpendicular a la recta vertical en el punto que corresponde al número real f x ó “y”, entonces el punto de intersección de estas dos rectas se identifica con el par ordenado x , f x ó x, y . eje y x , f x Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x ó x, y eje x De acuerdo a lo anterior, significa que el eje “x” estará representando el dominio de la función, el eje “y” el codominio, y la regla de asociación quedará determinada por los puntos de la gráfica. Ejemplo 1 Ubique en el siguiente sistema de coordenadas los pares ordenados que se presentan a continuación. 2, 1 ; 2 , 1 ; 0, 2 ; 1 , 2 y 2, 3 y 1 , 2 2, 1 x 2, 1 0, 2 GRUPO FÉNIX 2, 3 79 80 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 9 Ubique los pares ordenados en el siguiente sistema de coordenadas 4,3 ; 3,3 ; 1, 1 ; 2, 1 ; 3, 2 ; 3,0 b) 1,0 ; 1,3 ; 0,2 ; 2,3 ; 3,2 ; 3,3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x a) GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE UNA FUNCIÓN Ejemplo 2 Dada la función f ( x) 2 x 2 , con f : determine su gráfica. Ejemplo 3 2 Dada la función f ( x ) x 2 , con f : determine su gráfica. 1. Escogemos algunos valores del dominio y calculamos sus respectivas imágenes. 1. Escogemos algunos valores del dominio y calculamos sus respectivas imágenes. x 2 1 0 1 2 x 2 1 0 1 2 f ( x) 6 4 2 0 2 f ( x) 2 1 2 1 2 2. Es este caso obtenemos los siguientes pares ordenados: Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. Es este caso obtenemos los siguientes pares ordenados: 2, 6 ; 1, 4 ; 0, 2 ; 1, 0 y 2,2 y 2,2 ; 1, 1 ; 0, 2 ; 1, 1 y 2,2 f 2, 2 y 2,2 2, 2 1, 0 x x 0,2 1,1 1,4 1,1 2,6 GRUPO FÉNIX 0,2 81 82 RELACIONES Y ÁLGEBRA REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE UNA FUNCIÓN Ejemplo 4 Ejemplo 5 Dada la función f ( x) x 2 , Dada la función f ( x ) x 1 , con f : determine su gráfica. con f : determine su gráfica. 1. Escogemos algunos valores del dominio y calculamos sus respectivas imágenes. 1. Escogemos algunos valores del dominio y calculamos sus respectivas imágenes. 2 3 x 2 1 0 1 2 x 2 1 0 1 2 f ( x) 2 1 2 1 2 f ( x) 7 0 1 2 9 pares ordenados: pares ordenados: 2, 2 ; 1,1 ; 0,2 ; 1,1 y 2, 2 1,1 2. Es este caso obtenemos los siguientes Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. Es este caso obtenemos los siguientes 0,2 2, 7 ; 1, 0 ; 0,1 ; 1, 2 y 2,9 f ( x) y 1,1 2, 2 2, 2 GRUPO FÉNIX x RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 10 Represente gráficamente en el sistema de coordenadas las siguientes funciones (se recomienda el uso del Software Geogebra en http://www.geogebra.org/cms/ ): a) f ( x) 2 x 1 , con f : l) b) f ( x) 2 x 2 , con f : m) f ( x) x 2 , con f : c) f ( x) 2 x 3 , con f : d) f ( x) 2 x 4 , con f : e) f ( x) 2 x 1 , con f : f) f ( x) 2 x 2 , con f : f ( x) x 2 1 , con f : 2 n) f ( x) x 3 , con f : 2 o) f ( x) x 4 , con f : 2 p) f ( x ) x , con f : 3 q) f ( x ) x 2 , con f : 3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x g) f ( x) 2 x 3 , con f : h) f ( x) 2 x 4 , con f : r) f ( x) x 3 3 , con f : f ( x) x 3 , con f : f ( x) x 3 2 , con f : i) f ( x) x 1 , con f : s) j) f ( x) x 2 , con f : t) k) f ( x) x 3 , con f : 2 2 2 u) f ( x) x 3 , con f : 3 Ejercicios de profundización Represente gráficamente en el sistema de coordenadas las siguientes funciones: a) f ( x) 2 x 1 , con f : b) f ( x) 2 x 1 , con f : c) f ( x) 2 x 1 , con f : d) f ( x) x 1 , con f : 2 2 f) 2 f ( x) x 2 1 , con f : h) f ( x ) x 1 , con f : 2 i) f ( x) x 3 , con f : 1 , 5 j) f ( x) x 3 , con f : 2 , 4 , 6 , 8 k) f ( x) x 3 , con f : 10 , 5 l) f ( x) x 3 , con f : 1 , 3 , 5 , 7 e) f ( x) x 1 , con f : g) f ( x ) x 1 , con f : GRUPO FÉNIX 83 84 RELACIONES Y ÁLGEBRA CONTENIDOS DE PROFUNDIZACIÓN RÉGIMEN DE VARIACIÓN Estrictamente creciente (EC) Estrictamente decreciente (ED) Se dice que f es una función estrictamente Se dice que f es una función estrictamente creciente si f ( x1 ) < f ( x2 ) siempre que decreciente si f ( x1 ) > f ( x2 ) siempre que x1 < x2 . x1 < x2 . Creciente (C) Se dice que f Decreciente (D) es una función creciente si Se dice que f f ( x1 ) f ( x2 ) siempre que x1 < x2 . es una función decreciente si f ( x1 ) f ( x2 ) siempre que x1 < x2 . Constante (CO) f es una función constante si f x b , con b , para todo “x” que Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Se dice que pertenece al dominio. Es decir, los puntos de la gráfica están en una recta horizontal que pasa por 0,b Ejemplo 1 Estrictamente Creciente 5 , 3 1, 2 y Estrictamente Decreciente 1 , 1 2 , Creciente 5 , 1 x f Decreciente 3 ,1 Constante 3 , 1 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 11 De las siguientes gráficas de funciones determine su respectivo régimen de variación, es decir, intervalo(s) donde la función es EC, ED, C, D, CO. Ejercicio 1 Ejercicio 2 y 4 3 2 1 y 3 1 1 2 3 4 x -4 -3 -2 -1 -1 0 4 3 x Ejercicio 4 Ejercicio 3 ∙ Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x y y 3 1 3 -1 -2 -2∙ x 2∙ Ejercicio 5 x 2 1 -2 Ejercicio 6 y y 4 -4 3 4 -3 ∙ x 2 ∙ ∙ 2 -4 y y 4 f 1 3 -3 x -2 2 x Ejercicio 8 Ejercicio 7 -4 6∙ 4 5 GRUPO FÉNIX -4 x 85 86 RELACIONES Y ÁLGEBRA De las siguientes gráficas de funciones determine su respectivo régimen de variación, es decir, intervalo(s) donde la función es EC, ED, C, D, CO. Ejercicio 9 Ejercicio 10 y y 4 3 1 -4 -1 1 f 1 -2 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 3 x -1 -1 Ejercicio 13 x 4 Ejercicio 12 Ejercicio 11 y 3 2 -2 x 3 2 -3 y 2 1 -2 -1 1 2 x -1 Ejercicio 14 y 4 2 2 1 -1 2 x 1 Ejercicio 15 Ejercicio 16 y y 3 3 1 1 -3 -2 -1 -1 -1 2 x 1 -2 GRUPO FÉNIX 2 3 4 x RELACIONES Y ÁLGEBRA MAGNITUDES DIRECTAMENTE PROPORCIONALES QUE SE EXPRESAN MEDIANTE LA ECUACIÓN y k • x, k 0 Dos magnitudes son directamente proporcionales cuando, al multiplicar o dividir una de ellas por un número cualquiera, la otra queda multiplicada o dividida por el mismo número. Se establece una relación de proporcionalidad directa entre dos magnitudes cuando: a) A más corresponde más. b) A menos corresponde menos. Ejemplo 1 Son magnitudes directamente proporcionales, el peso de un producto y su precio. Si 1 kg de tomates cuesta ₡ 500, 2 kg costarán ₡ 1000, 3kg costaran ₡ 1500 y así a más kilogramos de tomates más colones. Y a menos kilógramos de tomate menos colones. y : total por pagar ₡150 ₡300 ₡450 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Ejemplo 2 En un autobús la tarifa fija de cada pasajero está dada por la función y k•x k : tarifa x : número de pasajeros ₡150 ₡150 ₡150 1 2 3 En este caso a) “ y “ Representa la variable dependiente (imágenes) b) “ x ” La variable independiente (preimágenes) c) “ k ” La constante de proporcionalidad Trabajo cotidiano # 12 1.- ¿Cuáles de los siguientes pares de magnitudes son directamente proporcionales? Justifica cada una de las respuestas. a) La velocidad de un automóvil y el tiempo que tarda en realizar un mismo recorrido. b) La distancia recorrida por un automóvil y el tiempo empleado, manteniendo la misma velocidad. c) La longitud del lado de un cuadrado y la superficie del mismo. d) La edad de un niño y su estatura. e) Las horas trabajadas por semana y el salario mensual. f) La tarifa que cobra un taxi y la cantidad de kilómetros recorridos. g) La tarifa fija que cobra un taxi por kilometro recorrido y el dinero obtenido. h) La cantidad de nutrientes que se le echan a un árbol y su altura. i) El número de llamadas por teléfono y la tarifa a pagar. j) El número de minutos que se hablan por teléfono y la tarifa a pagar. k) La producción en una empresa y el salario de los trabajadores. l) La cantidad de libros leídos y el conocimiento adquirido. m) La producción de azúcar y el ingreso en colones del ingenio. n) La producción de azúcar y el ingreso en colones de los trabajadores. GRUPO FÉNIX 87 88 RELACIONES Y ÁLGEBRA FUNCIÓN LINEAL: CONCEPTO Es una función f : , tal que representación gráfica es una recta, a f ( x) mx b “m” donde m y b y su se le denomina pendiente de la recta, es decir, el grado de inclinación de dicha recta con respecto al eje x . Notación simbólica Dominio Codominio Ámbito f ( x) mx b ó Excepto en la función y mx b constante. Creciente Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Representación gráfica de la función lineal Decreciente f m0 f Constante Identidad f f m0 m0 f x x Trabajo cotidiano # 13 1. Grafique las siguientes funciones (se recomienda el uso del Software Geogebra en http://www.geogebra.org/cms/) y determine en cada caso: el dominio, codominio y ámbito, además, si la función es creciente, creciente (identidad), decreciente o constante. a) f ( x ) 2 x 3 f) b) f ( x) 2 x 0 g) y x l) h) y 9 x 9 m) g ( x ) 10 x 7 c) f ( x) x y 2 x 0 k) g ( x ) 2 x 3 g ( x) x 8 d) f ( x ) 6 i) y x 4 n) g ( x ) 9 x 1 e) f ( x ) x 9 j) y 9 o) g ( x) 7 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA Ejercicios de profundización 2. Determine para cada una de las siguientes funciones lineales si son crecientes, decrecientes, constantes o corresponden a la identidad. a) La función dada por f x mx b, con m 0 . b) Si f x mx b es una función tal que f 1 4 y f -3 4 . c) Si f x mx b es una función tal que f 6 1 y f 11 1 . d) Si f x mx b es una función tal que f 1 4 y f 3 6 . e) Si f x mx b es una función tal que f 10 8 y f 4 5 . f) Si f x mx b es una función tal que f 10 5 y f 4 8 . g) Si f x mx b es una función tal que f 1 6 y f 3 4 . h) Si f x mx b es una función tal que f 1 1 y f 3 3 . i) Si f x mx b es una función tal que f 6 6 y f 11 11 . y D f 3, 4 entonces determine el ámbito de f . Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 3. Si f x 3 x 2 4. Si el dominio de la función f x 3x 1 es , 3 entonces determine su ámbito. 5. Si el ámbito de la función f x 2 x 5 es 6. Si el ámbito de la función f x 4 x 1 es 2,5 entonces determine su dominio. 1,21 entonces determine su dominio. x 1 es ,1 , entonces determine su dominio. 2 2 8. Si el ámbito de la función f x 2 x 5 es 1, entonces determine su dominio. 7. Si el ámbito de la función f x 1 9. Si el ámbito de f x 4 x 1 es 11, entonces determine su dominio. 10. Si f x 3k 9 x 8 es una función creciente entonces determine el valor de k . 11. Si f x 3k 9 x 8 es una función decreciente entonces determine el valor de k . 12. Si f x 3k 9 x 8 es una función constante entonces determine el valor de k . 13. Si f es una función lineal dada por f x 5 p 4 x q. constante, entonces determine el valor de p . 14. Si f es una función lineal dada por f x 5 p 4 x q. creciente, entonces determine el valor de p . 15. Si f es una función lineal dada por f x 5 p 4 x q. decreciente, entonces determine el valor de p . 16. Si f es una función lineal dada por f x mx 10 Si f es una función Si f es una función Si f es una función f 2 3 , calcule f 2 . 17. Si f es una función lineal dada por f x ax 10 y f 3 2 , calcule f 2 . GRUPO FÉNIX y 89 90 RELACIONES Y ÁLGEBRA CONCEPTO DE PENDIENTE Y DE INTERSECCIÓN EN LA FUNCIÓN LINEAL Sea f una función de la forma f ( x ) mx b , con f : Estudio de la pendiente Intersección con los ejes de coordenadas a) Si m 0 , entonces la estrictamente creciente. función b) Si m 0 , entonces la estrictamente decreciente. función c) Si m 0 , constante. función entonces la es a) La intersección con el eje y es en el eje x es en el punto (0, b) es b) La intersección con el b ,0 m punto es PENDIENTE E INTERSECCIÓN A PARTIR DE DOS PUNTOS DE SU GRÁFICO Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Ejemplo1 Determinar el criterio de una función lineal y la intersección con los ejes, si f (2) 8 y f (3) 7 . Para determinar el criterio de una función lineal, debemos calcular el valor “ m ” y de “ b ”. 1. La pendiente se calcula con la fórmula: m y2 y1 x2 x1 En este caso los pares ordenados son; ( 2 , 8 ) y ( 3 , 7 ) x1 Sustituyendo: m y1 x2 y2 y2 y1 7 8 15 3 x2 x1 3 2 5 2. Para calcular b se utiliza la fórmula: b y1 mx1 b 8 3 2 b 2 3. Por lo tanto, el criterio de la función lineal es f ( x) 3 x 2 4. La intersección con el eje y es en el punto 0,b 0, 2 b 2 2 , 0 , 0 ,0 m 3 3 5. La intersección con el eje x es en el punto GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 14 1. En cada caso determine el criterio de la función lineal y la intersección con los ejes que cumple con las condiciones dadas. a) f 2 4 y f 1 5 e) f 2 3 y f 3 18 g 2 6 y g 1 3 b) g 2 3 y g 2 4 f) c) h 6 3 y h 8 12 g) h 2 1 y h 0 5 d) p 2 2 y p 3 1 3 3 7 y p 2 4 4 5 h) p Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 4 3 i) f 1 3 y f 2 1 j) g 4 0 y g 3 2 k) h 1 1 y h 2 5 l) 3 14 3 2 p y p 4 13 2 3 2. A continuación se presentan dos pares ordenados, determine el criterio de la función lineal y la intersección con los ejes. a) 2,3 , 4,1 e) b) 1,7 , 7,6 f) c) 3,4 , 5,2 g) d) 7,2 , 6, 2 h) 3,4 , 2, 2 i) 1 5 7 2 , , 5 4 5 3 j) 5 3 , 6 2 (6 7) , 3,5 9,5 , 6, 5 1,2 , 4, 7 5 11 , 2 4 k) 7 21 , 2 3 , 5 9 , 2 4 , 3. A continuación se presenta el valor de la pendiente y un par ordenado determine en cada caso el criterio de la función lineal y la intersección con los ejes. a) m = 2 2,3 e) m = 6 2, 3 b) m = 3 5,2 f) m = -1 5, 1 c) m = 2 3 d) m = 2 i) m = 1 2 1, 5 g) m = 1 3, 5 j) m = -1 2,6 1 h) m = 2 4,2 k) m = GRUPO FÉNIX 2 4 , 3 3 7 4 , 3 3 5 1 3 , 4 2 4 91 92 RELACIONES Y ÁLGEBRA Ejercicios de profundización 4. A continuación se presentan ecuaciones de diferentes rectas, determine en cada caso el valor de “ m ” y de “ b ”, la intersección con los ejes y el régimen de variación. a) 2 y 3x 2 b) 4 y 5 x 4 i) 3 y x 1 2 2 4 c) 3 y 3x 2 j) 5x 2 y 3 0 d) 6 y 3x 4 k) 4x 6 y 6 0 e) 4x 7 5y 3 4 l) 3y x 1 0 8 4 2 f) y x 1 2 4 g) 2 y 3x 4 5 10 5 h) 4 x 1y 3 2 4x 7 y 3 0 3 4 2 n) x y 1 0 2 4 2 o) y 1 x 0 3 9 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x m) 5. ¿Cuál es la ecuación de la recta que pasa por el origen de las coordenadas y tiene pendiente 3 5 ? 6. Si la variable dependiente de f x 4x 5 se aumenta en 12 unidades, entonces en ¿cuántas unidades se incrementa la variable independiente? 7. Si la variable dependiente de f x 7 3x se disminuye en 9 unidades, entonces en ¿cuántas unidades se incrementa la variable independiente? 8. Si f es una función lineal, tal que pendiente de la recta que representa a 9. Si f f x 2 f x 14 , f. f x 2 f x 8 , es una función lineal, tal que pendiente de la recta que representa a entonces determine la f. GRUPO FÉNIX entonces determine la RELACIONES Y ÁLGEBRA PENDIENTE E INTERSECCIÓN A PARTIR DE LOS DATOS QUE PROPORCIONA LA REPRESENTACIÓN GRÁFICA Ejemplo 1 Determinar la pendiente y la intersección con los ejes de la siguiente gráfica de una función y Intersección eje x b ,0 m 2 , 0 f x Intersección eje y 0 , 3 0 , b m y2 y1 3 0 3 3 x2 x1 0 2 2 2 Criterio de la función f x mx b 3 f x x 3 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Pendiente Ejemplo 2 Determinar la pendiente y la intersección con los ejes de la siguiente gráfica de una función Intersección eje x b ,0 m f 1, 0 y Intersección eje y 0, 5 0, b Pendiente m y2 y1 5 0 5 5 x2 x1 0 1 1 Criterio de la función f x mx b x f x 5x 5 GRUPO FÉNIX 93 94 RELACIONES Y ÁLGEBRA PENDIENTE E INTERSECCIÓN A PARTIR DE LOS DATOS QUE PROPORCIONA LA REPRESENTACIÓN GRÁFICA Ejemplo 3 Determinar la pendiente y la intersección con los ejes de la siguiente gráfica de una función Intersección eje x y No interseca x f Intersección eje y 0, 3 0, b Pendiente Criterio de la función f x mx b f x 0x 3 f x 3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x m0 x Trabajo cotidiano #15 De acuerdo a las siguientes gráficas de funciones, determine la intersección con los ejes, la pendiente y el criterio de la función. 1. 2. y 2 y 2 x 2 3. y x 3 x 1 3 y 4. 5. y 6. 2 2 3 y 2 1 x x 4 GRUPO FÉNIX 2 3 2 x RELACIONES Y ÁLGEBRA Ejercicios de profundización Complete el espacio indicado con el símbolo >, <, = según corresponda. 1. 2. y 3. y x x b ____ 0 m b ____ 0 4. x b ____ 0 m m ____ 0 b ____ 0 7. b ____ 0 5. y y b ____ 0 b ____ 0 m b ____ 0 6. y x b ____ 0 m m ____ 0 b ____ 0 b ____ 0 y x m ____ 0 b ____ 0 b ____ 0 m GRUPO FÉNIX b ____ 0 m m ____ 0 9. y x m ____ 0 b ____ 0 m m ____ 0 x 8. y x b ____ 0 m m ____ 0 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x m ____ 0 y x m ____ 0 b ____ 0 b ____ 0 m 95 96 RELACIONES Y ÁLGEBRA EJERCICIOS Y PROBLEMAS RELACIONADOS CON LA ECUACIÓN DE LA RECTA En la solución de problemas es importante considerar el método que planteó George Polya (Matemático Húngaro), sugiriendo cuatro pasos: 1. Entender el problema. 2. Configurar un plan de solución. 3. Ejecutar el plan de solución. 4. Mirar hacia atrás (¿la respuesta satisface lo establecido en el problema?) Ejemplo Celeste y Gustavo Adolfo tienen una empresa donde se produce chips de computadoras, el Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x costo de la producción en colones está dado por la función C ( x) 3 x 200 . Calcule el 4 costo de producir 5000 unidades. Calcule la cantidad de chips producidos si el costo fue de 1736 colones. Costo de producir 5000 unidades Cantidad de chips producidos 3 x 200 4 3 C (5000) 5000 200 4 C (5000) 3950 3 x 200 4 3 1736 x 200 4 2048 x C ( x) C ( x) R/ El costo de producir 5000 unidades es R/ La cantidad de chips producidos es de de ₵ 3950. 2048. GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano #16 1. Una empresa que fabrica cintas de audio estima que el costo C (en colones) al producir cintas está dado por la función C ( x ) 200 x 100 . Calcule el costo en colones de producir 50 unidades. Calcule la cantidad de cintas de audio producidas si el costo en colones fue de 24 500 . 2. El costo semanal “C” en dólares por producir “x” unidades de un producto está dado por C ( x ) 5 x 200 . Si en una semana se produjeron 1250 unidades de ese producto, entonces, ¿cuál será el costo por dicha producción? Si en una semana el costo por producir cierta cantidad de ese producto es 825 dólares, entonces ¿cuántas unidades se produjeron esa semana? 3. El precio “p” en colones y la cantidad vendida “x” de cierto producto está dado por x 100 con 0 x 400 . ¿Cuál es el precio en colones si se venden 120 4 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x p( x) unidades de ese producto? ¿Cuántas unidades de ese producto se vendieron si el precio fue un colón? 4. El crecimiento de un feto de más de 12 semanas de gestación se calcula mediante la fórmula L 1,53t 6,7 ; donde L es la longitud (en cm) y t es el tiempo (en semanas). La longitud prenatal se puede determinar por ultrasonido. Calcule la longitud de un feto de 24 semanas de gestación. Calcule la edad de un feto cuya longitud es 28 centímetros. 5. Se ha calculado que 1000 curies de una sustancia radioactiva, introducidos en un punto del mar abierto, se extendería por una superficie de 40000km 2 en 40 días. Suponiendo que la superficie cubierta por la sustancia radiactiva sea una función lineal del tiempo t y sea siempre circular se tiene que r t 1000 t . Calcule la superficie contaminada en 60 días. Calcule los días transcurridos para que la superficie contaminada sea de 90 000 km2. 6. El fenómeno de la isla de calor urbano se ha observado en Tokio. temperatura era 13,5 °C El promedio de en 1915, y desde entonces ha subido 0,032 °C por año. Considere que la temperatura T (en °C) está linealmente relacionada con el tiempo t (en años) y que t = 0 corresponde a 1915. año 2004. Pronostique el promedio de temperatura para el Pronostique el año en el que el promedio de temperatura será aproximadamente 17,82 °C. GRUPO FÉNIX 97 98 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo extraclase # 2 1. Si la pendiente de gráfica de una función lineal f es pertenece a ella, entonces f 1 es igual a 3 2 7 B) 2 3 y 2 2,0 es un punto que 9 2 3 D) 2 A) C) 2. De acuerdo con los datos de la siguiente gráfica, considere las siguientes proposiciones II. La función f es creciente f x 0 , con x 1 I. y De ellas, ¿Cuáles son verdaderas? f A) Ambas 2 B) Ninguna C) Solo la I 1 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x D) Solo la II x 2 1 2 3. De acuerdo con los datos de la gráfica, el criterio de la función g corresponde a A) g x 2 x 2 x B) g x 1 2 C) g x 2 x 2 x D) g x 1 2 y 2 g 1 2 -2 x 4. Si el dominio de la función f x 3 x 1 es , 3 entonces su ámbito es A) B) ,10 10, 5. Si el ámbito de f x 4 x 1 A) B) ,3 3, C) D) es 11, C) D) 6. Si el ámbito de la función f dada por , 10 10, entonces el dominio de f ,3 , 45 f x 1 1 x es ,1 , entonces el dominio 2 2 de f es A) 0,3 B) 0,3 es 1 5 2 , 4 1 5 D) , 2 4 C) GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA 7. Sean l1 y l2 rectas cuyos criterios forman un sistema de ecuaciones dependientes. Si l1 está definida por constante r es A) 0 B) 1 3x y 6 y l2 por 6 x 2 y 12r , entonces el valor de la C) 2 D) 3 8. Si f x 3k 9 x 8 es una función decreciente entonces se cumple con certeza que k pertenece al conjunto A) ,3 C) B) D) 3, 3, , 3 f es una función lineal dada por f x 5 p 4 x q. Si f es una función creciente, entonces se cumple con certeza que p pertenece al conjunto 9. Si 4 , 5 4 B) , 5 4 , C) 5 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x A) 4 D) , 5 10. Si f es una función lineal dada por f x mx 10. Si f 2 3 entonces f 2 es A) 3 C) 23 B) 10 D) 25 11. Si 2, 1 y 4, 1 pertenecen al gráfico de una función lineal f , considere las siguientes proposiciones. I. f es estrictamente creciente. II. El ámbito de f es 1, 1 . ¿Cuáles de ellas son verdaderas? A) Ambas. B) Ninguna. C) Solo la I. D) Solo la II. 12. El costo en dólares “ C ” por producir “ x ” de un producto está dado por C 4 x 850 . Si se han producido 190 unidades de producto, entonces, ¿cuál es el costo de tal producción? A) 90 C) 660 B) 165 D) 850 13. Una empresa que fabrica cintas de audio estima que el costo C (en colones) al producir cintas está dado por la función C ( x ) 200 x 100 . Calcule la cantidad de cintas de audio producidas si el costo en colones fue de 24 500 . C) 4 900 000 A) 100 B) 122 D) 4 900100 GRUPO FÉNIX 99 100 RELACIONES Y ÁLGEBRA RECTAS PARALELAS Dos rectas con pendientes m1 y m2 son paralelas si y solo si m1 m2 . Ejemplo 1 Determine la ecuación de la recta 1 que pasa por el punto 1,4 y es paralela a la Ejemplo 2 Determine la ecuación de la recta 1 que pasa por el punto recta 2 : 12 x 4 y 32 0 2,5 y es paralela a la recta 2 : 5 y 2 x 1 0 1. Expresamos la ecuación de la recta dada de la forma 2 : y m2 x b 1. Expresamos la ecuación de la recta dada de la forma 2 : y m2 x b 2 : y 3x 8 2 x 1 5 2 m2 5 2 : y Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x m2 3 2. Sabemos que 1 : y m1 x b entonces determinamos los valores de m1 y b . 2. Sabemos que 1 : y m1 x b entonces determinamos los valores de m1 y b . 3. Tenemos que m1 3 , por ser rectas paralelas, es decir 1 2 . 4. Calculamos el valor de b con 3. Tenemos que 1,4 b y1 m1 x1 m1 2 , por ser rectas 5 paralelas, es decir 1 2 . 4. Calculamos el valor de b con b 4 3 1 b 1 2,5 b y1 m1 x1 b 5 5. Entonces la ecuación de la recta es b 1 : y 3 x 1 2 2 5 21 5 5. Entonces la ecuación de la recta es 1 : y GRUPO FÉNIX 2 21 x 5 5 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano #17 1. Determine la ecuación de la recta paralela a la recta dada y que pasa por el punto indicado. 5, 3 a) 2 x 3 y 0 ; pasa por b) 3 x 10 y 0 ; pasa por g) 2 y 4, 2 c) y 3 x 1 0 ; pasa por 1, 1 d) 2 y x 1 0 ; pasa por 5,0 h) y 3 4 , 2 5 e) 2 x 3 y 6 0 ; pasa por 3 x 1 ; pasa por 1,2 4 2x 3 ; pasa por 1,0 4 6 x 2 ; pasa por 1,5 3 i) y j) 8 y 4 x 2 ; pasa por 2,3 k) y 5 x 3 ; pasa por y 2x f) 3 0 ; pasa por 3, 6 2 3 y x 0 ; pasa por 0,2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x l) 2,1 Ejercicios de profundización 2. Determine la ecuación de la recta que contenga el punto 7,6 y que sea paralela a una recta que interseca el eje “y” en 4 e interseca el eje “x” en -3. 3. Determine la ecuación de la recta que sea paralela a una recta que contiene los puntos 4,1 y 2,5 y que contenga el punto 4,2 . 4. Determine la ecuación de la recta que interseca el eje “y” en 3 y que sea paralela a una recta que pasa por los puntos 2, 1 y 5, 3 . 5. Determine la ecuación de la recta que contiene el punto 2, 5 y que es paralela a la recta y 1 . 14. Determine el valor de k para que la recta k x 3 y 10 sea paralela a la recta 2 x 3 y 6. 15. Si las rectas definidas por 5 x 3 y 4 y 7 x ky 1 son paralelas entonces, determine el valor de k . 16. ¿Cuál es el valor de k para que la recta cuya ecuación es y 2k 1 x 6 sea paralela a la recta determinada por 2 y 4 x 5 ? 17. Si las rectas definidas por y 5 x 7 4 y 5 x 2ky y 1 son paralelas entonces, determine el valor de k . 18. Si la recta definida por 5 a x 3 2 a y 2 a 1 es paralela a la recta definida por y x 12 entonces, determine el valor de “ a ”. GRUPO FÉNIX 101 102 RELACIONES Y ÁLGEBRA RECTAS PERPENDICULARES Dos rectas con pendientes m1 y m2 son perpendiculares si y solo si m1 m2 1. Ejemplo 1 Determine la ecuación de la recta 1 que pasa por el punto 1,4 Ejemplo 2 Determine la ecuación de la recta 1 que y es perpendicular a la recta 2 : 12 x 4 y 32 0 pasa por el punto 2,5 y es perpendicular a la recta 2 : 5 y 2 x 1 0 1. Expresamos la ecuación de la recta dada 1. Expresamos la ecuación de la recta dada de la forma 2 : y m2 x b de la forma 2 : y m2 x b 2 : y 3x 8 2 x 1 5 2 m2 5 2 : y Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x m2 3 2. Sabemos que 1 : y m1 x b entonces determinamos los valores de m1 y b . 2. Sabemos que 1 : y m1 x b entonces determinamos los valores de m1 y b . 3. Tenemos que m1 1 , por ser rectas 3 3. Tenemos que perpendiculares, es decir 1 2 . 5 m1 , por ser rectas 2 perpendiculares, es decir 1 2 . 4. Calculamos el valor de b con 1,4 b y1 m1 x1 b4 b 4. Calculamos el valor de b con b y1 m1 x1 1 1 3 5 b 5 2 2 b 10 13 3 5. Entonces la ecuación de la recta es 1 : y 2,5 5. Entonces la ecuación de la recta es 1 13 x 3 3 1 : y GRUPO FÉNIX 5 x 10 2 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano #18 1. Determine la ecuación de la recta perpendicular a la recta dada y que pasa por el punto indicado. 5, 3 a) 2 x 3 y 0 ; pasa por b) 3 x 10 y 0 ; pasa por g) 2 y 4, 2 c) y 3 x 1 0 ; pasa por 1, 1 d) 2 y x 1 0 ; pasa por 5,0 h) y 3 4 , 2 5 e) 2 x 3 y 6 0 ; pasa por 3 x 1 ; pasa por 1,2 4 2x 3 ; pasa por 1,0 4 6 x 2 ; pasa por 1,5 3 i) y j) 8 y 4 x 2 ; pasa por 2,3 k) y 5 x 3 ; pasa por y 2x f) 3 0 ; pasa por 3, 6 2 3 y x 0 ; pasa por 0,2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x l) 2,1 Ejercicios de profundización 2. Determine la ecuación de la recta que contenga el punto 7,6 y que sea perpendicular a una recta que interseca el eje “y” en 4 e interseca el eje “x” en -3. 3. Determine la ecuación de la recta que interseca el eje “y” en 3 y que sea perpendicular a una recta que pasa por los puntos 2, 1 y 5, 3 . 4. Determine la ecuación de la recta que contiene el punto a la recta y 1 . 2, 5 y que es perpendicular 5. Determine el valor de k para que la recta k x 3 y 10 sea perpendicular a la recta 2 x 3 y 6. 6. Si las rectas definidas por 5 x 3 y 4 y 7 x ky 1 son perpendicular entonces, determine el valor de k . 7. ¿Cuál es el valor de k para que la recta cuya ecuación es y 2k 1 x 6 sea perpendicular a la recta determinada por 2 y 4 x 5 ? 8. Si las rectas definidas por y 5 x 7 4 y 5 x 2ky y 1 son perpendicular entonces, determine el valor de k . 9. Si la recta definida por 5 a x 3 2 a y 2 a 1 es perpendicular a la recta definida por y x 12 entonces, determine el valor de “ a ”. 10. Si 5 x 2ky 3 0 y 4k 2 x 3 y 1 0 son las ecuaciones que definen dos rectas perpendiculares entonces, determine el valor de k . GRUPO FÉNIX 103 104 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo extraclase # 3 1. De acuerdo con los datos de la siguiente gráfica, la ecuación a una recta paralela a 1 y es 1 x 2 C) y 2 D) y 2 x 2 x A) y 2 2 B) y 2 x 2 3 3 2 2. La ecuación de una recta perpendicular a la recta dada por 4 x 5 y 6 0 es A) y 4x 2 5 C) y B) y 5x 2 4 D) y 3. Si los puntos 3 , 2 y 4,0 5 x 1 4 4 x 7 5 pertenecen a la recta l entonces la pendiente Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x de una recta perpendicular a l es 1 2 1 D) 2 C) A) 2 B) 1 1 y 2 dos rectas perpendiculares entre sí. Si la recta 1 está dada por y 3x 2 , entonces, el valor de la pendiente de 2 es 4. Sean C) 3 A) 3 1 3 5. La ecuación de la recta que contiene el punto 3 , 0 B) 1 3 D) y es perpendicular a la recta x 2 y 6 está definida por A) y 2 x 6 C) y x 3 B) y 2 x 3 D) y x 3 2 6. El valor de k para que la recta kx 3 y 10 sea paralela a la recta 2 x 3 y 6 es A) 2 C) 2 B) 2 3 7. ¿Cuál es el valor de k D) 3 2 para que la recta cuya ecuación es paralela a la recta determinada por 2 y 4 x 5 A) B) 1 4 5 2 1 2 3 D) 2 C) GRUPO FÉNIX y 2 k 1 x 6 sea x RELACIONES Y ÁLGEBRA SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES CON DOS VARIABLES Un sistema de dos ecuaciones lineales con dos incógnitas es donde a, b, c, d , e, f un par ordenado son constantes; x, y x, y ax by c dx ey f son incógnitas. Una solución del sistema es que es solución simultáneamente de ambas ecuaciones. Si un sistema no tiene soluciones se dice que es inconsistente. Ejemplo 2 x 2 y 3 4 x 5 y 6 2 x 3 y 4 3x 5 y 6 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Ejemplo 1 Sistemas de ecuaciones incompatibles De un sistema se dice que es incompatible cuando no presenta ninguna solución. Por ejemplo, supongamos el siguiente sistema: x 2 y 4 2 x 4 y 7 Las ecuaciones corresponden gráficamente con dos rectas, ambas con la misma pendiente. Al ser paralelas, no se cortan en ningún punto, es decir, no existe ningún valor que satisfaga a la vez ambas ecuaciones. Sistemas de ecuaciones indeterminados De un sistema se dice que es indeterminado cuando presenta infinitas soluciones. Por ejemplo, supongamos el siguiente sistema: x 2 y 1 2 x 4 y 2 Las ecuaciones corresponden gráficamente con dos rectas, ambas con la misma pendiente 5 y que pasan por el punto 1 , 1 , por lo que ambas se intersecan en todos los puntos de dicha recta. GRUPO FÉNIX 105 106 RELACIONES Y ÁLGEBRA SOLUCIÓN DE UN SISTEMA DE ECUACIONES LINEALES CON UNA VARIABLE POR EL MÉTODO DE SUMA Y RESTA Consiste en multiplicar cada ecuación por un número adecuado de modo que, al sumar ambas ecuaciones, una de las incógnitas desaparezca obteniéndose así una ecuación con una incógnita cuyo valor se determina y se usa para encontrar el valor de la otra incógnita. Ejemplo 2 Ejemplo 1 Determine la intersección de las rectas Determine la intersección de las rectas 10 x 7 y 24 0 2x 4 y 3 1. Se ordena el sistema de la forma general 1. Se ordena el sistema de la forma general 10 x 2 y 2 4 x y 5 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 10 x 2 y 2 0 y 5 4 x 10 x 7 y 24 2 x 3 y 4 2. Se multiplica la segunda ecuación por 2 y 2. Se multiplica la segunda ecuación por 5 se suma con la primera para obtener el y se suma con la primera para obtener el valor de x valor de y 10 x 2 y 2 8 x 2 y 10 2 x 0 y 12 10 x 7 y 24 10 x 15 y 20 0 x 22 y 44 2 x 12 x 3. Se sustituye en la ecuación 22 y 44 12 6 2 “x” 10 x 2 y 2 y de la primera 3. Se sustituye en la ecuación “y” 44 2 22 de la primera 10 x 7 y 24 10 6 2 y 2 10 x 72 24 60 2 y 2 10 x 14 24 2 y 2 60 10 x 24 14 2 y 58 10 x 10 y 58 29 2 4. El punto de intersección es 6, x 29 10 1 10 4. El punto de intersección es GRUPO FÉNIX 1, 2 RELACIONES Y ÁLGEBRA SOLUCIÓN DE UN SISTEMA DE ECUACIONES LINEALES CON UNA VARIABLE POR EL MÉTODO DE SUSTITUCIÓN Consiste en despejar una de las incógnitas en una ecuación y sustituir en la otra ecuación. De esta forma se obtiene una ecuación en una sola incógnita; se determina el valor de ésta y se utiliza para encontrar el valor de la otra incógnita. Ejemplo 2 Ejemplo 1 Determine la intersección de las rectas Determine la intersección de las rectas 10 x 7 y 24 0 2x 4 y 3 10 x 2 y 2 0 y 5 4x 10 x 2 y 2 4 x y 5 1. Se ordena el sistema de la forma general Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 1. Se ordena el sistema de la forma general 10 x 7 y 24 2 x 3 y 4 2. Se despeja una de las incógnitas en la 2. Se despeja una de las incógnitas en la primera ecuación primera ecuación 10 x 2 y 2 10 x 2 2 y 2 2y x 10 2 x 3 y 4 2 x 4 3 y 4 3 y x 2 3. Se sustituye el valor “x” en la segunda 3. Se sustituye el valor “x” en la segunda ecuación ecuación 4x y 5 2 2y 4 y 5 10 8 8 y y5 10 8 8 y 10 y 5 10 8 2 y 50 50 8 y 29 2 10 x 7 y 24 4 3 y 10 7 y 24 2 40 30 y 7 y 24 2 40 30 y 14 y 24 2 40 44 y 242 48 40 y 2 44 4. Se sustituye el valor “y” en la primera 4. Se sustituye el valor “y” en la primera ecuación y se obtiene x 6 . ecuación y se obtiene x 1 . 5. El punto de intersección es 6 , 29 5. El punto de intersección es 1 , 2 GRUPO FÉNIX 107 108 RELACIONES Y ÁLGEBRA SOLUCIÓN DE UN SISTEMA DE ECUACIONES LINEALES CON UNA VARIABLE POR EL MÉTODO DE IGUALACIÓN Consiste en despejar la misma incógnita en las dos ecuaciones y luego igualar los resultados para obtener el valor de una de las incógnitas. Dicho valor se utiliza para encontrar el valor de la otra incógnita. Ejemplo 2 Ejemplo 1 Determine la intersección de las rectas Determine la intersección de las rectas 10 x 7 y 24 0 2x 4 y 3 1. Se ordena el sistema de la forma general 1. Se ordena el sistema de la forma general 10 x 2 y 2 4 x y 5 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 10 x 2 y 2 0 y 5 4x 10 x 2 y 2 4 x y 5 2. Se despeja la misma incógnita en las dos 2. Se despeja la misma incógnita en las dos ecuaciones ecuaciones Primera ecuación Segunda ecuación Primera ecuación 10 x 2 y 2 10 x 2 2 y 2 2y x 10 4 x y 5 4x 5 y 5 y x 4 y 5 x 4 10 x 7 y 24 7 y 24 10 x 24 10 x y 7 Segunda ecuación 2 x 3 y 4 3 y 4 2 x 4 2 x 3 2x 4 y 3 y 3. Se iguala el resultado de x y calculamos 3. Se iguala el resultado de y y calculamos el valor de y el valor de x 2 2y y 5 10 4 4 2 2 y 10 y 5 24 10 x 2 x 4 7 3 3 24 10 x 7 2 x 4 8 8 y 10 y 50 8 50 10 y 8 y 58 2 y 29 y 72 30 x 14 x 28 72 28 14 x 30 x 44 44 x 1 x 4. Se sustituye el valor “y” en cualquiera 4. Se sustituye el valor “x” en cualquiera de las ecuaciones y se obtiene x 6 . de las ecuaciones y se obtiene y 2 . 5. El punto de intersección es 6 , 29 5. El punto de intersección es 1 , 2 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 19 1. Determine la intersección de cada par de rectas que se presentan a continuación. (Sugerencia: utilizar los tres métodos estudiados anteriormente para cada ejercicio) x y 5 0 y 3 3 x a) k) 6 x y 3 0 3 y 13 4 x b) 2 x 15 y x 11 y d) x 3 2 y 3 y 4 x 2 41 e) x 2 y 0 f) 5 3 y 4 x 4 17 5 x y 6 g) 2 x 2 y 7 3 22 10 x 2 y 5 h) 3 3x 2 y 6 11 7 2 x 3 y 2 i) 6 x 1 y 9 2 1 3 x 4 y 3 j) 6 x 8 2 y 50 3 l) m) Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 4 x 5 y 11 0 c) 3 y 11 2 x 3 x 2 y 8 4 x 6 y 14 3 3 3x 2 y 5 3 3 2 x y 2 4 4 x 8 y 44 3 3 3y 2x 3 6 4x 2 y 2 4 3 3 6 x 3 y 5 10 2 2 x 3 y 23 2 2 x 2 y 2 3 5 3 4 x 3 y 73 3 2 3 2 x y 4 3 3 2 x 6 y 18 5 5 4 x y 29 3 6 x 2 29 3 y 3 3 2 x 1 y 9 2 3 2 n) o) p) q) r) GRUPO FÉNIX 109 110 RELACIONES Y ÁLGEBRA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS MEDIANTE SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES CON DOS VARIABLES En la solución de problemas es importante considerar el método que planteó George Polya (Matemático Húngaro), sugiriendo cuatro pasos: 1. Entender el problema. 2. Configurar un plan de solución. 3. Ejecutar el plan de solución. 4. Mirar hacia atrás (¿la respuesta satisface lo establecido en el problema?) Ejemplo 1 Celeste y Gustavo Adolfo tienen juntos 89 millones de colones. Si Gustavo Adolfo tiene 4 millones de colones más que el doble de los que tiene Celeste. ¿Cuántos millones de Plan de solución: Paso #1 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x colones tiene cada uno? Paso #2 Se plantean dos ecuaciones lineales con dos variables Se definen las variables x : dinero que tiene Celeste x y 89 y : dinero que tiene Gustavo Adolfo x 4 2y Ejecución del plan de solución: Se resuelve el sistema de ecuaciones siguiente por cualesquiera de los métodos estudiados x y 89 x 2 y 4 Respuesta: Celeste tiene Adolfo tiene 182 millones de colones (un poco más de 60 millones) y Gustavo 3 85 millones de colones (un poco más de 28 millones). 3 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS MEDIANTE SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES CON DOS VARIABLES Ejemplo 2 Dados dos números, si el triple del mayor más el quíntuplo del menor es igual a 4 , y el doble del mayor menos el triple del menor es igual a 2 , entonces ¿cuál es el número 15 menor? Plan de solución: Paso #2 Se definen las variables Se plantean dos ecuaciones lineales con dos variables Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Paso #1 x : el número menor y : el número mayor 3x 5 y 4 2 y 3x 2 15 Ejecución del plan de solución: Se resuelve el sistema de ecuaciones siguiente por cualesquiera de los métodos estudiados 5x 3 y 4 2 3x 2 y 15 Respuesta: El número menor es 2 . 5 GRUPO FÉNIX 111 112 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 20 Resuelva los siguientes problemas utilizando cualesquiera de los tres métodos estudiados anteriormente para sistemas de ecuaciones lineales con dos variables. 1. Dos personas A y B tienen juntas ochenta y nueve colones. Si B tiene cuatro colones menos que el doble de lo que tiene A, entonces ¿cuántos colones tiene B? 2. Manuel y José tienen entre los dos ¢1.200. Manuel tiene ¢400 menos que José. ¿Cuánto dinero tiene cada uno de ellos? 3. La edad de Daniel excede en 4 años a la edad de Paulo y ambas suman 32 años. ¿Cuál es la edad de cada uno de ellos? Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 4. La edad de María excede en 5 años a la edad de Carlos y la suma de sus edades es 40 años. ¿Cuántos años tiene cada uno? 5. María compra 5 cuadernos y 3 lapiceros en ¢3400. Noelia compra, a los mismos precios, 8 cuadernos y 9 lapiceros en ¢6700. ¿Cuál es el precio en colones de un cuaderno? ¿Cuál es el precio en colones de un lapicero? 6. La suma de dos números es 30 y la quinta parte de la diferencia de esos números es 4. ¿Cuáles son los números? 7. Dados dos números, si el triple del mayor más el quíntuplo del menor es igual a 5 , y el doble del mayor menos el triple del menor es igual a 3 , entonces ¿cuál es el número 7 mayor? 8. La suma de un número más el triple de otro es igual a 14. Si el triple del primero se le resta al duplo del segundo, se obtiene 9. ¿Cuáles son los números? 9. La suma de un número más el triple de otro es igual a 14. Si al triple del primero se le resta el duplo del segundo, se obtiene 9. ¿Cuáles son los números? 10. La suma de un número más el cuádruplo de otro es igual a 21. Si el quíntuplo del primero se le resta al triple del segundo, se obtiene 12. ¿Cuáles son los números? GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA FUNCIÓN CUADRÁTICA Una función polinómica real de variable real que tiene grado dos recibe el nombre de función cuadrática. Se representa por f ( x) ax bx c con a, b, c, ; a 0 . 2 Su gráfica es una parábola cuyo eje es paralelo al eje “ y ”. Análisis de una función cuadrática Discriminante b 2 4ac Si 0 interseca al eje “x” en dos puntos diferentes. Si 0 no interseca al eje “x”. Si 0 interseca al eje “x” en un solo punto. Si a 0 entonces la parábola es cóncava hacia arriba y el vértice se llama punto mínimo. Concavidad Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Punto mínimo o vértice = b , 2a 4a Si a 0 entonces la parábola es cóncava hacia abajo y el vértice se llama punto máximo. Punto máximo o vértice = b , 2a 4a Se resuelve la ecuación cuadrática 0 ax bx c . Los pares ordenados serían: Intersección con el eje “ y ” En el punto Eje de simetría Es la recta x Intersección con el eje “ x ” 2 x 1 , 0 y x 2 0, c b 2a a0 a0 Ámbito 4a , a0 , 4a a0 Creciente b 2a , a0 b , 2a a0 Decreciente b , 2a b 2a , GRUPO FÉNIX , 0 . 113 114 RELACIONES Y ÁLGEBRA FUNCIÓN CUADRÁTICA Ejemplo 1 Realice el estudio completo de la función f : , tal que f ( x) x 6 x 5 . 2 Análisis de una función cuadrática b 2 4ac Discriminante b 4ac 2 (6) 2 4(1)(5) 16 Interseca al eje “x” en dos puntos diferentes. a 1 , es decir, a 0 entonces la parábola es cóncava hacia arriba b (6) (16) 6 16 V , , 3 , 4 , 2a 4a 2(1) 4(1) 2 4 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Concavidad Se resuelve la ecuación cuadrática x 6 x 5 0 Intersección con el eje “x” x1 5 , 2 x2 1 Los pares ordenados donde se interseca al eje x son: ( 5 , 0 ) y (1, 0 ) Intersección con el eje “y” Eje de simetría En el punto Es la recta x a 1 , es decir, a 0 Ámbito Creciente Decreciente 0 , c 0 , 5 4a , 4, a 1 , es decir, a 0 b 2a , 3, a 1 , es decir, a 0 b , , 3 2a Dominio: b (6) 3 2a 2(1) a0 No aplica a0 No aplica a0 No aplica Codominio: GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA REPRESENTACIÓN GRÁFICA Ejemplo 1 Realice el estudio completo de la función f : , tal que f ( x) x 6 x 5 . 2 y intersección eje x 1,0 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x intersección eje y 0,5 intersección eje x 5,0 x eje de simetría x 3 vértice 3, 4 GRUPO FÉNIX 115 116 RELACIONES Y ÁLGEBRA FUNCIÓN CUADRÁTICA Ejemplo 2 Realice el estudio completo de la función f : , tal que f ( x) x 6 x 5 . 2 Análisis de una función cuadrática b 2 4ac Discriminante (6) 2 4(1)(5) 16 b 4ac 2 Interseca al eje “x” en dos puntos diferentes. a 1 , es decir, a 0 entonces la parábola es cóncava hacia abajo b (6) (16) 6 16 V , , 3 , 4 , 2a 4a 2(1) 4(1) 2 4 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Concavidad Se resuelve la ecuación cuadrática x 6 x 5 0 Intersección con el eje “x” x1 5 2 , x2 1 Los pares ordenados donde se interseca al eje x son: ( 5 , 0 ) y (1, 0 ) Intersección con el eje “y” Eje de simetría En el punto Es la recta x a0 Ámbito No aplica a0 Creciente No aplica a0 Decreciente 0 , c 0 , No aplica Dominio: 5 b (6) 3 2a 2(1) a 1 , es decir, a 0 , , 4 4a a 1 , es decir, a 0 b , , 3 2a a 1 , es decir, a 0 b , 2a 3, Codominio: GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA REPRESENTACIÓN GRÁFICA Ejemplo 2 Realice el estudio completo de la función f : , tal que f ( x) x 6 x 5 . 2 y vértice 3,4 intersección eje x 1,0 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x eje de simetría x 3 intersección eje y 0,5 GRUPO FÉNIX intersección eje x 5,0 x 117 118 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 21 1. Realice el estudio completo de las siguientes funciones cuadráticas incluyendo su gráfica. a) f x x 5 x 6 , f : f) b) f x x 5 x 6 , f : g) f x 3 x 6 x , f : 2 2 c) f x 2 x 2 2 , f : 2 f x 4 x2 8x 4 , f : h) f x 3 x 6 x , f : 2 d) f x 4 x 8 x 4 , f : i) e) f x 2 x 2 , f : f x x 1 , f : j) f x x 1 x 1 , f : 2 2 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. De acuerdo a las siguientes gráficas de funciones cuadráticas realice el estudio completo. Puede utilizar valores aproximados según la gráfica. a) b) c) d) e) f) g) h) i) GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA Ejercicios de profundización 3. Realice el estudio completo de las siguientes funciones cuadráticas incluyendo su gráfica. a) f x x 5 x 6 , f : ,4 g) f x 4 x 8 x 4 , f : ,3 b) f x x 5 x 6 , f : 4, h) f x 4 x 8 x 4 , f : 3, 2 2 2 i) f x 4 x 2 8 x 4 , f : 4,4 d) f x x 5 x 6 , f : ,4 j) f x 4 x 2 8 x 4 , f : ,3 e) f x x 5 x 6 , f : 4, k) f x 4 x 2 8 x 4 , f : 2, l) f x 4 x 2 8 x 4 , f : 4,0 c) f x x 2 5 x 6 , f : 5,5 2 2 2 f) f x x 2 5 x 6 , f : 5,5 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 4. De acuerdo a las siguientes gráficas de funciones cuadráticas determine su criterio. a) b) c) d) e) f) GRUPO FÉNIX 119 120 RELACIONES Y ÁLGEBRA 5. Si la gráfica de la función dada por f ( x ) 2 m x 3 x 3 es una parábola cóncava 2 hacia arriba, entonces determine el valor de m. f x a 2 x 2 3 x 6 es una parábola cóncava hacia abajo, 6. Si la gráfica de entonces determine el valor de “ a ”. f x 2 x 2 4mx m 1 pasa por el punto 7. Si la gráfica de 2,18 entonces determine la intersección con el eje de las ordenadas. 8. Si f x 2 x 2 4mx 2 y la coordenada en x del vértice es 16 entonces determine el valor de m. 9. Si h x 2 x bx c y la gráfica de determine el criterio de h. h 10. Si el punto mínimo de f x ax 2 bx 6 “ a ”. 11. Determine el valor de n interseca al eje x en Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 es 1, 4 3 2 2 entonces y entonces determine el valor de para que la función cuyo criterio es f x 4 nx 2 sea estrictamente creciente en 6,0 . f 12. Para la función con f x x x 2 , determine el valor de x de modo que f x 0 . 13. Para la función f con f x x 2 4 x 3 , determine el valor de x de modo que f x 0 . 14. Para la función f con f x 4 x 2 4 x 3 , determine el valor de x de modo que f x 0 . 15. Sea f : tal que f x 3 x 2 11x 4 entonces determine el valor de x de modo que f x 0 . 16. Sea f una función cuadrática dada por entonces determine el valor de f x x 2 c con c 0 . Si x. GRUPO FÉNIX f x 0 , RELACIONES Y ÁLGEBRA 17. Sea f la función dada por f t 20t 4,9t 2 50 que describe la trayectoria a los "t " segundos de una piedra lanzada hacia arriba desde el techo de un edificio. i ¿Cuál es aproximadamente el tiempo en segundos necesario para que la piedra alcance su máxima altura con respecto al suelo? ii ¿Cuál es aproximadamente la máxima altura que puede alcanzar dicha piedra respecto al suelo? 18. En una fábrica se determinó que el costo " C " al producir una cantidad " x " de artículos está dado por C x 60 x x 800 . 2 i ¿Cuál es el costo máximo que se puede obtener al producir estos artículos? ii ¿Cuál es la producción necesaria para que la fábrica alcance el costo máximo? 19. El ingreso en dólares " I " obtenido al vender " x " de cierto producto está dado por I x x 2 60 x . Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x i ¿Cuántas unidades de ese producto deben venderse para obtener el ingreso máximo? ii ¿Cuál es el ingreso máximo que se puede obtener al vender dicho producto? 20. La producción " P " en kilogramos de manzanas de una finca está dada por P x 500 x 5x 2 , donde " x " es el número de árboles por hectárea. i ¿Cuál es la producción máxima en kilogramos de manzanas que se puede obtener? ii ¿Cuál es el número de árboles por hectárea que hace que la producción total sea máxima? 21. Al lanzar un objeto con velocidad inicial v0 (en m/seg), su altura s sobre el suelo después de t segundos está dada por la función s t v0 t 4,9 t 2 . Si la velocidad inicial es 120m/seg, i entonces la altura máxima que puede alcanzar dicho objeto es aproximadamente? ii entonces el tiempo en segundos en el cual el objeto alcanza la altura máxima es aproximadamente? 22. El ozono se presenta en todos los niveles de la atmósfera terrestre y su densidad varía según la estación del año y la latitud. En Edmonton, Canadá, la densidad D(h) del ozono (en 10-3 cm/km) para altitudes h entre 20km y 35km se determinó a nivel experimental. Para D ( h) 0,058h 2,867 h 24,239 2 (otoño) , i calcule la altitud a la que la densidad del ozono es máxima. ii calcule la máxima densidad que puede alcanzar el ozono en otoño en Edmonton, Canadá. 23. El número de millas M que cierto automóvil puede recorrer con un galón de gasolina, a una velocidad v en mph, está dado por M 1 2 5 v v 30 2 para 0 < v < 70. . i Indique la velocidad más económica para un viaje. ii Indique el máximo de millas que puede alcanzar un automóvil con un galón de gasolina para un viaje. GRUPO FÉNIX 121 122 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo extraclase # 4 1. Considere las siguientes proporsiones para la función f dada por f x x 9 2 f es creciente en el intervalo , 0 II. La gráfica de f interseca el eje y en 9 I. De ellas, ¿cuáles son verdaderas? A) Ambas B) ninguna C) solo la I D) solo la II 2. Las siguientes proposiciones se refieren a la función f dada por f x x 1 2 I. El ámbito de f es II. El eje de simetría de la gráfica de f está dado por x 1 De ellas, ¿cuáles son verdaderas? A) Ambas C) solo la I B) ninguna D) solo la II 3. sea f ámbito de f ? A) B) 0,4 2, 4 f : 4 , 0 , con f x x 2 4 x . ¿cuál es el Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x una función dada por C) D) f una funcion dada por f x 2 x 2 4 x 5 . ¿cuál es la imagen de 3 en 4. Sea f? A) 1 C) 11 D) 11 B) 6 5. Sea f una función dada por f x A) B) 4, 0 , 4 , 0 , 2 4 x2 , un intervalo donde f es creciente es 4 C) 1 , D) 4, 6. Si la gráfica de la función dada por f ( x ) 2 m x 2 3 x 3 es una parábola cóncava hacia arriba, entonces el valor de m puede ser cualquier número que pertenece al A) 0, C) , 2 B) ,3 D) 2, 7. El eje de simetría de la función f x 3 x 2 2 x 1 corresponde a 3 4 1 B) x 3 A) x C) D) 4 3 1 x 3 x GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA x2 2 x 8. El vértice de la parábola dada por f x es 2 1 1 , 2 2 1 1 B) , 2 4 1 2 1 D) , 1 2 A) C) 1 , x2 9. Si f es la función dada por f x ,entonces f es estrictamente decreciente en 3 A) , 0 1 C) , 3 B) 0 , 1 D) , 3 B) f x 3 x x 2 10 , entonces para todo x IR se Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 10. Si “ f ” es una función dada por cumple que A) f x 5 f x 10 3 2 49 D) f x 4 C) f x 11. Sea f : tal que f x 3 x 2 11 x 4 entonces conjunto 1 , 3 4, 1 B) ,4 3 f x 0 si x pertenece al 1 C) 4, 3 A) D) , 4 1 , 3 12. En una fábrica se determinó que el costo " C " al producir una cantidad " x " de artículos está dado por C x 60 x x al producir estos artículos? A) 30 B) 40 2 800 . ¿Cuál es el costo máximo que se puede obtener C) 1700 D) 6800 " P " en kilogramos de manzanas de una finca está dada por P x 500x 5x , donde " x " es el número de árboles por hectárea. ¿Cuál es el 13. La producción 2 número de árboles por hectárea que hace que la producción total sea máxima? A) 50 C) 9375 B) 100 D) 12500 GRUPO FÉNIX 123 124 RELACIONES Y ÁLGEBRA CONCEPTO DE FUNCIÓN INVERSA NOCIÓN DE BIYECTIVIDAD Clasificación de funciones de acuerdo a su codominio Inyectiva Se dice que una función es inyectiva si cada elemento del ámbito es imagen de un y sólo SOBREYECTIVA Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x un elemento del dominio. Se dice que una función es sobreyectiva si todo elemento del codominio es imagen de al menos un elemento del dominio. Es decir si todos los elementos del pertenecen al ámbito. codominio BIYECTIVA Una función es biyectiva si es al mismo tiempo inyectiva y sobreyectiva. GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA CLASIFICACIÓN DE FUNCIONES DE ACUERDO A SU CODOMINIO Ejemplo 1 Ejemplo 2 y y 3 4 2 ∙ 2 -4 6∙ 4 x x 2 -4 -3 f : 4 , 2 3 , 3 f : 4 , Codominio Codominio Ámbito , 4 Ámbito 3, 3 3, 3 Conclusiones: Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Conclusiones: 1. La relación sí es uno a uno, por tanto la 1. La relación no es uno a uno, por tanto la función no es inyectiva. función es inyectiva. 2. Codominio es igual que el ámbito, por 2. Codominio distinto que el ámbito, por tanto la función no es sobreyectiva. tanto la función es sobreyectiva. 3. Es inyectiva y sobreyectiva a la vez, por tanto la función es biyectiva. Ejemplo 3 Ejemplo 4 Si f : 2 , 3 5 , 11 , con La función f : , 0 4 , f x 3 x 1, se cumple que f es… Codominio Ámbito 5 , 11 5 , 10 con f x x 2 4 es… Codominio Ámbito 4, 4, Conclusiones: Conclusiones: 1. La relación sí es uno a uno, por tanto la 1. La relación sí es uno a uno, por tanto la función es inyectiva. 2. Codominio es igual que el ámbito, por 2. Codominio distinto que el ámbito, por tanto la función no es sobreyectiva. función es inyectiva. tanto la función es sobreyectiva. 3. Es inyectiva y sobreyectiva a la vez, por tanto la función es biyectiva. GRUPO FÉNIX 125 126 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 22 Clasifique las siguientes funciones de acuerdo a su codominio en inyectivas, sobreyectivas, biyectivas u otras. Ejercicio 1 Ejercicio 2 y y 3 3 1 -1 -2 x 2 1 0 x 4 3 1 -2 f : 2 , 3 f : Ejercicio 3 Ejercicio 4 3 f 1 -2 2 -1 -1 y Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x y f 1 x 3 -3 -4 x f : 1 , 1 1 , 1 f : 3 , 4 , Ejercicio 5 Ejercicio 6 y 4 2 2 1 -1 2 x 1 f : , 2 f : Ejercicio 7 Ejercicio 8 y y 3 -4 3 4 1 -3 -2 -1 f : 2 , 3 , -3 x -1 2 ∙ f : GRUPO FÉNIX ∙ x RELACIONES Y ÁLGEBRA 14. Para que la función dada por f x x 2 x 2 sea sobreyectiva con dominio ¿Cuál debe ser su codominio? ¿Cuál puede ser su dominio para que sea inyectiva? 15. Para que la función dada por f x x 2 x 2 sea sobreyectiva con dominio ¿Cuál debe ser su codominio? ¿Cuál puede ser su dominio para que sea inyectiva? 16. Para que la función dada por f x x 2 2 sea sobreyectiva con dominio ¿Cuál debe ser su codominio? ¿Cuál puede ser su dominio para que sea inyectiva? 17. Para que la función dada por f x x 2 3 x sea sobreyectiva con dominio ¿Cuál debe ser su codominio? ¿Cuál puede ser su dominio para que sea inyectiva? 18. Para que la función dada por f x IR, IR, IR, IR, 2 2 x x 1 sea sobreyectiva con dominio IR, 3 4 ¿Cuál debe ser su codominio? ¿Cuál puede ser su dominio para que sea inyectiva? f x 2 x 2 sea sobreyectiva con dominio IR, 19. Para que la función dada por Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x ¿Cuál debe ser su codominio? ¿Cuál puede ser su dominio para que sea inyectiva? 20. Sean f y g funciones, definidas de en y dadas respectivamente por x 2 y g x x 2 2 . ¿Cuáles de ellas son sobreyectivas? 3 21. Sean f y g funciones, definidas de en y dadas respectivamente por f x 5 x 12 y g x 3 x 2 7 x 2 . ¿Cuáles de ellas son sobreyectivas? f x 22. Sean f x f y g funciones, definidas de en y dadas respectivamente por 2 1 x y g x 1 x . ¿Cuáles de ellas son sobreyectivas? 2 23. Clasifique las siguientes funciones de acuerdo a su codominio en inyectivas, sobreyectivas, biyectivas u otras. a) f : con f x x 2 4 b) f : 4 , con f x x 2 4 c) f : 0 , con f x x 2 4 d) f : , 0 con f x x 2 4 e) f : 0 , 4 , f) f : g) f : 1 , h) con f x x 4 con f x x 2 4 con f x 2 x 4 x f : 15 , 2 con f x 7 3 23 x f : 15 , 2 2 , con f x 7 3 3 j) f : 0 , , con f x x, k) f : 0 , 0 , , con f x x, i) GRUPO FÉNIX 127 128 RELACIONES Y ÁLGEBRA CRITERIO DE LAS FUNCIONES INVERSAS CORRESPONDIENTES A FUNCIONES CUYO CRITERIO ES DE LA FORMA: f x mx b , h x ax c , g x 2 m , b , a , c m 0 , a 0 CON Si una función es biyectiva entonces tiene una función inversa. f, determinar la inversa de una función dada xc El procedimiento para es plantear la ecuación f x y y despejar en ella a " x " en términos de " y " . f tal que f : IR IR , entonces 1 tal que f : IR IR Dicho de otro modo, si tenemos una función biyectiva 1 la función inversa de f es f Ejemplo 1 Determinar la función inversa de a) Debemos recordar siempre que y f x y 4 x 3 f : 0, 5, , tal que Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x f : IR 3 , , tal que f ( x) 4 x 3 Ejemplo 2 Determinar la función inversa de a) Debemos recordar siempre que b) Despejar “x” de la ecuación original y 4 x 3 y 3 x 4 y 3 x 4 3x 2 y 5 2 y 5 3x 2 2 3x 2 y5 2 2 y 5 x2 3 x 3 y 4 2 y 10 x 3 d) Escribir la función inversa como x 3 tal que 4 f 1 : 3 , IR y f x b) Despejar “x” de la ecuación original c) Intercambiar los valores de “ x ” y de “ y ” y f 1 x 3 x2 f x 5 2 c) Intercambiar los valores de “ x ” y de “ y ” f 1 x 2 x 10 y 3 d) Escribir la función inversa como y f 1 x 2 x 10 tal que 3 f 1 : 5, 0, f 1 x GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA CRITERIO DE LAS FUNCIONES INVERSAS CORRESPONDIENTES A FUNCIONES CUYO CRITERIO ES DE LA FORMA: f x mx b , h x ax c , g x 2 CON m , b , a , c xc m0,a0 Ejemplo 3 7 , ,0 , tal que f x 3x 7 Determinar la función inversa de f : 3 a) Debemos recordar siempre que y f x y 3x 7 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x b) Despejar “x” de la ecuación original y 3x 7 y 2 3x 7 y2 7 x 3 c) Intercambiar los valores de “ x ” y de “ y ” x2 7 y 3 d) Escribir la función inversa como y f 1 x x2 7 7 f x tal que f 1 : ,0 , 3 3 1 GRUPO FÉNIX 129 130 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 23 1. Determine el criterio de la función inversa de las siguientes funciones, suponga que todas están bien definidas y son biyectivas. a) f ( x) 3 x 4 x 49 j) f x 5 6 x 6 v) f x 7x q) f x b) f ( x) 5 x 6 5 3 k) f x 7 8 x 2x 18 c) f ( x) 2 x 3 4 w) f x 10 x r) f x l) f x 9 36 x 3 7 d) f ( x) 5 x 6 m) f x 10 12 x 3x x e) f ( x) 2 x 3 6 x) f x s) f x 2 4 3 n) f x 15 3x f) f ( x) 3 x 4 3 o) f ( x) 2 x 4 6 p) f ( x) 5 x 7 g) f ( x) 3 x 4 h) f ( x) 5 x 6 i) f x 3 4x x 5 4 x 7 u) f x 4 t) f x 4 x 6 5 5 x 7 z) f x 6 y) f x 5x 6 7 8 x 9 b) f ( x) 10 2 c) f ( x) 3 x 4 6 7 12 2 h) f ( x) 8 x 5 a) f ( x) g) f ( x) 5 x 2 d) f ( x) 5 x 6 2 e) f x 9 36 x f) Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. Determine el criterio de la función inversa de las siguientes funciones, suponga que todas están bien definidas y son biyectivas. i) f x 49 7 x2 3 j) f x 18 10 x 2 7 2 f x 10 12 x 2 x2 7 4 2 x2 4 l) f x 3 5 x 2 7 m) f x 6 5x2 6 n) f ( x) 7 k) f x 8 x 2 9 10 p) f ( x) x 2 o) f ( x) q) f ( x) x4 1 2 3 s) f ( x) x 4 r) f ( x) x Ejercicios de profundización 3. Determine el criterio de la función inversa de las siguientes funciones, suponga que todas están bien definidas y son biyectivas. a) f x 2 x 5 e) f ( x ) x 1 2 x 2 c) f x 4 5 3 1 d) f x 2 x 1 3 f) b) f x 3 f ( x) x 1 g) f x 4x 9 x 8 2 3x f x 5 2 h) f x i) x 1 1 6x 2 x 5 k) f x 3 2 x l) f x 1 2 m) f x 7 x 5 j) f x GRUPO FÉNIX 2x 1 x 1 x o) f x 3x 3x 2 p) f x 6 4x x q) f x 2 5x n) f x RELACIONES Y ÁLGEBRA 4. Si los puntos 4 , 2 y 3 , 5 pertenecen a la gráfica de la función lineal entonces, determine el criterio de la función inversa de f 5. Si 1 . . 5 2 6. Si f : 0 y f x entonces, determine f 3x 2 3 7. Si f : 1, 0, y f x 8. Considere h : , 0 , 2 1 1 entonces, determine f x 1 con h x x2 2 9. Considere h : ,0 ,1 con h x x 2 1 10. Si f : 0, 1, dada por f x x. 1 x. y determine h 1 x . y determine h 1 x . x2 1 , entonces, determine f 2 1 x. 11. Si f x 3x 1 , entonces determine la preimagen de 2 en f . Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x -1 2 x y h-1 es la inversa de “ h ” entonces, determine h -1 2 . 5 x 1, f -1 es la inversa de “ f ” entonces, determine f -1 3 . 13. Si f x 5 14. Si “ f ” es una función dada por f x 4 x 3 entonces, determine f 1 6 . 12. Si h x x entonces, determine f -1 3 . 3 1 16. Si f es una función biyectiva y f x 6 4 x , entonces, determine f 2 . 15. Si f es una función cuyo criterio es f x 2 17. Sea f : 0, 2, 2 con f x x 2 , entonces, determine f -1 4 . 1 18. Determine f 2 para la función dada por f x 4 x 3 . 19. Si f x 2 3x 1 , halle la preimagen de 4 5 20. Determine la preimagen de 2 en f 21. Determine la imagen de 4 en f 22. Si f x 1 1 en f -1 . para la función dada por f x x 3. 2 2 para la función dada por f x x 1 . 2 x3 , halle la imagen de 2 5 en f -1 . 23. Si h x 3 x 8 24. Si g x x2 1, g -1 es la inversa de “ g ” halle g -1 3 . 4 y h-1 es la inversa de “h” ; halle h -1 3 . 25. Determine la preimagen de 1 en f , f 3 1 y f -1 2 2 , entonces determine el es una función lineal tal que criterio de f f f 131 1 para la función dada por f x GRUPO FÉNIX 3x 1 . 2x 2 132 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo extraclase # 5 f 1. Sean f x y g funciones, definidas de en y dadas respectivamente por x 2 y g x x 2 2 . ¿Cuáles de ellas son sobreyectivas? 3 A) Sólo f B) Sólo g C) Ni f ni g D) Tanto f como g 2. La función f : con f x x 2 4 es A) Inyectiva y sobreyectiva. C) Inyectiva y no sobreyectiva. B) sobreyectiva y no Inyectiva. D) no inyectiva y no sobreyectiva. 3. La función f : 4 , con f x x 2 4 es A) inyectiva y sobreyectiva. C) Inyectiva y no sobreyectiva. B) sobreyectiva y no inyectiva. D) no inyectiva y no sobreyectiva. a , b pertenece al gráfico de una función biyectiva Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 4. Si f , entonces un par ordenado que pertenece al gráfico de la función inversa de f es 1 1 , a b B) b, a A) C) a , b D) b,a 2 5. Sea f : B , con f x x 4 una función biyectiva. ¿Cuál es el dominio de la inversa de f ? A) B) 4 , C) 6. Sea f : 0, 2, A) 4 B) 18 , 0 D) 4 con f x x2 2 , entonces f -1 4 C) corresponde a 2 6 D) 7. De acuerdo con los datos de la gráfica de la función“ f ”. ¿Cuál es el criterio de la función inversa? y A) f -1 x 2 x 4 B) f -1 x 2 x 4 4 x f -1 x 2 2 x -1 2 D) f x 2 f C) 2 GRUPO FÉNIX x RELACIONES Y ÁLGEBRA LA FUNCIÓN EXPONENCIAL Es una función definida por la ecuación f x a x con a 1 y a 1, donde a es una constante llamada base, el exponente es una variable, y, f : I Caso II Caso a 1 Base mayor que uno Base entre cero y uno (0 a 1) y Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x y x x Características Características 1. Dominio: 2. Codominio: 3. Ámbito: 1. Dominio: 2. Codominio: 3. Ámbito: 4. Es biyectiva. 4. Es biyectiva. 5. No interseca al eje x. 5. No interseca al eje x. 6. Interseca al eje y en ( 0 , 1 ). 6. Interseca al eje y en ( 0 , 1 ). 7. Es estrictamente creciente. 7. Es estrictamente decreciente. 8. Es asintótica al eje x por la izquierda. 8. Es asintótica al eje x por la derecha. GRUPO FÉNIX 133 134 RELACIONES Y ÁLGEBRA LA FUNCIÓN EXPONENCIAL Ejemplo 2 Ejemplo 1 Considere la función exponencial cuyo Considere la función exponencial cuyo criterio es f x 2 x x 1 criterio es f x y determine 2 y determine a) Dominio: a) Dominio: b) Codominio: b) Codominio: d) f 1 e) f 1 2 c) Ámbito: 1 2 x : No existe f) Intersección con el eje g) Intersección con el eje y : h) Régimen de variación: d) f 1 e) f 1 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x c) Ámbito: f) 0,1 1 2 Intersección con el eje x : No existe g) Intersección con el eje y : Estrictamente h) Régimen de variación: creciente i) 0,1 Estrictamente creciente Gráfica: i) Gráfica: y y x GRUPO FÉNIX x RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 24 1. Determine el dominio, codominio, ámbito, f 1 , f 1 , intersección con los ejes, régimen de variación y gráfica de las siguientes funciones exponenciales. a) f x 3 , f : b) f x 3 , f : 2,1 x x c) x x 5 q) f x , f : 2 f x 3x , f : 2, x 5 r) f x , f : 2,1 2 f : ,4 d) f x 3 , x x 1 e) f x , f : 3 x 5 s) f x , f : 2, 2 x 1 f x , f : 2,1 3 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x f) x t) 1 g) f x , f : 2, 3 x 1 h) f x , f : ,4 3 1 f x , f : 4 v) w) x j) 1 f x , f : 2,1 4 x 1 k) f x , f : 2, 4 x l) 1 f x , f : ,4 4 m) f x 5 , f : n) f x 5 , f : 2,1 o) f x 5 , f : 2, x x x x 5 f x , f : ,4 2 x 5 u) f x , f : 2 x i) f : ,4 p) f x 5 , x) y) z) f x f x f x f x f x 2 , 2 , 2 , 2 , x 2 , f : f x GRUPO FÉNIX f : 2,1 x f : 2, x f : ,4 x bb) f x 2 cc) f x 2 aa) x f : x , f : 2,1 x , f : 2, x , f : ,4 2 135 136 RELACIONES Y ÁLGEBRA ECUACIONES EXPONENCIALES La función exponencial f dada por f x a x con a 1 es biunívoca; en consecuencia, se satisfacen las condiciones equivalentes que siguen para números reales x1 y x 2 : 1. Si x1 x 2 , entonces a x1 a x2 2. Si a x1 a x2 , entonces x1 x 2 Ejemplo 1 Ejemplo 2 x 3 2 x 1 Resuelva la ecuación 5 5 Resuelva la ecuación 3 y 27 1. Se igualan los exponentes por tener la 1. Se factorizan las bases misma base 3 y 27 5x3 52 x1 x 3 2x 1 3 y 33 2. Se igualan los exponentes por tener la misma base 2. Se resuelve la ecuación resultante x 3 2x 1 3 1 2x x 2 x Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 3y 33 Ejemplo 3 Resuelva la ecuación 2 4 x 1 8 x 1. Se factorizan las bases 2 4 x 1 2 22 x 1 8 2 x 1 x 1. Se factorizan las bases x 23 x 3 x 2 7 72 73 x 7 7 3. Se igualan los exponentes por tener la misma base 2 x 1 2 2 x1 73 x 714 x2 2 x 1 3x 2 x 1 3x 1 3x 2 x 1 x 2 x 1 2. Se aplican las leyes de potencias 3x 4. Se resuelve la ecuación resultante 1 343 7 49 x 7 2 22 x2 23 x 2 Ejemplo 4 1 Resuelva la ecuación 343 7 49 2. Se aplican las leyes de potencias 2 x 1 y 3 73 x 74 x1 3. Se igualan los exponentes por tener la misma base 3x 4 x 1 4. Se resuelve la ecuación resultante 3x 4 x 1 3x 4 x 1 7 x 1 x GRUPO FÉNIX 1 7 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 25 1. Resuelva las siguientes ecuaciones exponenciales. b) 9 x 3 x 3 7 2 x 1 92 x 1 2 x 3 115 x1 c) 11 1 y) 27 3 9 122 x1 10 x 3 137 x 1 e) 13 6 x2 f) 15 g) 17 h) 20 3 x2 25 15 x 11 25 j) 272 x k) 29 10 x 1 aa) 16 2 x 1 i) 2 1 z) 125 5 25 17 216101x 20 2 x 1 44 x 16 x 1 27811x x 2 2 2 x 12 29 2y 8 m) 5 625 y n) 7 y 2401 o) 10 100000 y p) 11 121 3 x 1 2 bb) 3 2 x 3 2 x 6 1 cc) 8 dd) 8 x 1 3 9 4 x2 3 2 x 1 2 3 x 2 2 1 ee) 4 x2 16 ff) 81 1 x 8 3 27 1 32 0,25 0,25 y q) 13 y 2197 2 x 1 x 15216 6 x 2 101 x 2 x 1 x 3 x4 d) 12 l) 1 x) 8 2 4 x Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x a) 7 x 1 2 2 x 1 0,125 2 x 1 3 4 2 x 1 4 9 4 3 9 x1 27 x s) 5 25x1 125x 2 x1 4 x1 gg) 3 x2 2 8 t) 7 492 x1 3435 x3 hh) u) 32 x 9 x1 27 x v) 56 x3 25x1 125x w) 3 2 92 x 27 x1 x 1 2 152 x 1 3 5 14 225 x 1 GRUPO FÉNIX 0,125 1 3 r) x 1 x2 4 4 2 x 1 1,5 9 137 138 RELACIONES Y ÁLGEBRA LA FUNCIÓN LOGARÍTMICA Si f ( x) a x ; tal que f : entonces, f 1 ( x) log a x; tal que f 1 : y viceversa. Además, log a x y si y solo si a y x , para todo x 0 y para todo y. I Caso Base mayor que uno II Caso a 1 Base entre cero y uno (0 a 1) y Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x y x Características 1. Dominio: x Características 1. Dominio: 2. Codominio: 2. Codominio: 3. Ámbito: 3. Ámbito: 4. Es biyectiva. 4. Es biyectiva. 5. No interseca al eje y. 5. No interseca al eje y. 6. Interseca al eje x en ( 1 , 0 ). 6. Interseca al eje x en ( 1 , 0 ). 7. Es estrictamente creciente. 7. Es estrictamente decreciente. 8. Es asintótica al eje y por abajo. 8. Es asintótica al eje y por arriba GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA LA FUNCIÓN LOGARÍTMICA Ejemplo 1 Ejemplo 2 Considere la función logarítmica cuyo criterio Considere la función logarítmica cuyo criterio f x log 2 x y determine es a) Dominio: f x log 1 x y determine es 2 a) Dominio: b) Codominio: b) Codominio: c) Ámbito: c) Ámbito: f 1 0 e) f 2 1 f) Intersección con el eje d) f 1 e) f 1 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x d) x : 1,0 f) 1 2 Intersección con el eje x : 1,0 g) Intersección con el eje y : No existe g) Intersección con el eje y : No existe h) Régimen de variación: Estrictamente h) Régimen de variación: Estrictamente creciente decreciente i) Gráfica: i) y Gráfica: y x x GRUPO FÉNIX 139 140 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo cotidiano # 26 1. Determine el dominio, codominio, ámbito, f 2 , f 1 , intersección con los ejes, régimen de variación y gráfica de las siguientes funciones exponenciales. a) f x log3 x, f : k) f x log 5 x, f : 2, 2 b) f x log3 x, f : 2,7 l) f x log 5 x, f : 0,4 2 c) f x log3 x, f : 2, m) e) f x log 1 x, 3 f) f : 0,4 f : Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x d) f x log 3 x, n) f x log 2 x, f : 2,7 o) f x log 2 x, f : 2, p) f x log 2 x, f : 0,4 f x log 1 x, f : 2,7 3 g) f x log 1 x, f : 2, 3 h) f x log 1 x, f x log 2 x, f : f : 0, 4 3 q) f x log r) 1 2 x, f : f x log 1 x, f : 2,7 2 i) f x log 5 x, f : 2 s) f x log 1 x, f : 2, 2 j) f x log 5 x, f : 2,7 2 t) f x log 1 x, f : 0,4 2 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA ECUACIONES LOGARÍTMICAS Sea a un número real positivo diferente de 1 . El logaritmo de x con base a se define como log a x y si y sólo si x a y para toda x 0 y todo número real y . Ejemplo 1 Determine el valor de Ejemplo 2 Determine el valor de x en la expresión log3 x 2 a en 3 la expresión loga 2 2 Ejemplo 3 Determinar el valor de y si log3 27 y 1. Se utiliza la definición y 1. Se utiliza la definición y 1. Se utiliza la definición y pasamos a notación pasamos a notación pasamos a notación exponencial exponencial exponencial log a 2 3 2 log3 x 2 32 x 3 2 a 2 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2. Se eleva el otro lado al 2. Se resuelve la potencia exponente inverso 3 2 a 2 a (2) a 2 3 32 x 2 3 9x 2 a 3 4 log3 27 y 3 y 27 2. Se resuelve la ecuación exponencial 3 y 27 3 y 33 y 3 Trabajo cotidiano # 27 x en las siguientes ecuaciones logarítmicas utilizando la definición. y) log 1 8 x 1 1 q) log 1 x i) log x 4 4 5 2401 32 z) log 1 16 x j) log3 x 2 x 1 1 r) log 4 2 x 2 4 1 1 1 k) log 3 x 2 aa) log 25 x s) log3 x 5 2 l) log x 4 1 1 bb) log 5 t) log 3 4 1 x 625 x log x m) 3 2 1 1 1 u) log 1 3 cc) log 1 x n) log8 x 7 x 82 6 1 v) log 2 8 x 1 1 8 o) log3 x log dd) x w) log 2 32 x 3 4 81 x) log3 81 x p) log 1 x 2 1. Determine el valor de a) log x 81 4 1 3 1 c) log x 5 2 1 d) log x 4 3 e) log x 3 2 b) log x 2 log x 3 3 3 5 g) log x 243 2 1 3 h) log x 5 3 f) 3 GRUPO FÉNIX 141 142 RELACIONES Y ÁLGEBRA PROPIEDADES DE LOS LOGARITMOS Si x y y propiedades. denotan números reales positivos, entonces se cumplen las siguientes Nombre de la Propiedad Logaritmo de una división Logaritmo de una expresión en notación exponencial Logaritmo de la base Logaritmo de la unidad Cambio de base log a x y log a x log a y log a x log a x log a y y Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Logaritmo de una multiplicación Propiedad log a x y y log a x log a a 1 log a 1 0 log a y log y log a GRUPO FÉNIX Ejemplos log 2 7 x log 2 7 log 2 x log8x2 log8 log x2 log2 x log2 x log2 7 7 log 8 log8 log x2 2 x log3 x7 7log3 x log y3 3log y log 5 5 1 log 10 1 log3 1 0 log 1 0 log 2 3 log 3 log 2 log 7 5 log 5 log 7 RELACIONES Y ÁLGEBRA ECUACIONES LOGARÍTMICAS QUE INCLUYEN UNA O DOS OPERACIONES, Y QUE SE PUEDEN LLEVAR A LA FORMA log a f x log a g x Para resolver ecuaciones logarítmicas, es necesario conocer y aplicar el teorema sobre las funciones logarítmicas, el cual pasamos a detallar: La función logarítmica f dada por f x loga x a 1 con es biunívoca; en consecuencia, se satisfacen las condiciones equivalentes que siguen para números reales x1 y x 2 : 1. Si x1 x 2 , entonces log a x1 log a x 2 2. Si log a x1 log a x 2 , entonces x1 x 2 Ejemplo 2 Resuelva la ecuación Resuelva la ecuación log 4 x 3 log 4 2 x 1 log 7 5 x 2 7 x 2 log 7 3 x 2 2 x 1 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x Ejemplo 1 Procedimiento: Procedimiento: 1. Se igualan los argumentos utilizando la 1. Se igualan los argumentos utilizando la segunda condición log 4 x 3 log 4 2 x 1 segunda condición log 7 5 x 2 7 x 2 log 7 3 x 2 2 x 1 5 x 2 7 x 2 3x 2 2 x 1 x 3 2x 1 2. Se resuelve la ecuación resultante 5 x 2 7 x 2 3x 2 2 x 1 2. Se resuelve la ecuación resultante x 3 2x 1 5 x 2 7 x 2 3x 2 2 x 1 0 2 x2 5x 3 0 3 1 2x x 2x x1 1 2 x2 3 3. Al sustituir el valor de “x” el argumento 3. Al sustituir el valor de “x” el argumento es positivo, por tanto es positivo, por tanto S 2 1 S , 3 2 GRUPO FÉNIX 143 144 RELACIONES Y ÁLGEBRA ECUACIONES LOGARÍTMICAS QUE INCLUYEN UNA O DOS OPERACIONES, Y QUE SE PUEDEN LLEVAR A LA FORMA log a f x log a g x Ejemplo 3 Resuelva la ecuación log 3x 1 log 2 x 3 1 log 5 Procedimiento: 1. Se ordena la ecuación con los términos logarítmicos al lado izquierdo de la igualdad log 3 x 1 log 2 x 3 1 log 5 log 3 x 1 log 5 log 2 x 3 1 2. Se aplica la propiedad del logaritmo de una multiplicación Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x log 3 x 1 log 5 log 2 x 3 1 log 5 3 x 1 log 2 x 3 1 3. Se aplica la propiedad del logaritmo de una división log 5 3 x 1 log 2 x 3 1 5 3 x 1 log 1 2 x 3 4. Se expresa en notación exponencial 5 3x 1 log 1 2 x 3 5 3x 1 101 2x 3 5. Se resuelve la ecuación 5 3x 1 2x 3 20 x 30 15 x 5 5 x 35 x7 101 4. Al sustituir el valor de “x” el argumento es positivo, por tanto S 7 GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA 1. Determine el valor de Trabajo cotidiano # 28 en las siguientes ecuaciones logarítmicas utilizando la definición. x a) log 2 3x 1 log 2 2 x t) 2 log3 x 4 log3 x 2 b) log 3x 2 log x u) log3 x 4 log3 x 1 1 c) log 7 3x log 7 5 x 6 v) d) log 6 2 x 3 log 6 5 x 3 1 log5 3 x log5 1 x 0 4 2log 2 2 x log 2 2 x 4 0 e) log 2 x 12 log 2 5 x 3 w) f) log3 x 4 log3 x 4 g) log 1 x 2 x log 1 x 2 x h) 2 i) 2 j) y) log x 2 log 5 log 8 z) 2 log x log 25 log 5 aa) log 4 5 log 4 3x 2 log 4 3 bb) log3 x log 1 3x 2 7 x log 1 27 7 x 2 2 2 1 log3 9 log3 x 6 2 cc) log 5 x 9 log 1 4 x 2 13x log 1 64 13x 2 1 x) log 3 x log3 2 log3 9 3 log 1 2 x 10 x log 1 8 10 x 2 2 1 Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 1 6 x 111x log 216 101x x 23 x 9 log 40 31x k) log 3 5 x 42 x log 3 125 42 x dd) log 4 2 log 3 m) log 3 2 3 2 3 n) log 3 7 x 10 log 3 10 x 9x 1 o) log 2 3x 1 1 log 2 2 x p) log x 1 log q) log7 3x 1 log7 5 x 6 r) log 4 x 1 log x 2 s) log 2 x 1 log x 3 0 2 3x 1 3 7x 2 l) log 5 x 3 log 5 2 x 1 2 1 1 1 ee) log 9 2 log 9 5 10 x 1 x ff) log x2 9 6 x 7 1 1 4 gg) 2 log 5 8x log 5 hh) log7 log3 x GRUPO FÉNIX x 2 0 145 146 RELACIONES Y ÁLGEBRA ECUACIONES EXPONENCIALES DE LA FORMA a b , DONDE P(X) Y Q(X) SON POLINOMIOS CON UNA VARIABLE DE GRADO CERO (NO SIMULTÁNEAMENTE), DE GRADO UNO O DOS P x Q x Debemos igualar los logaritmos de ambos miembros de la ecuación. Con esto, las variables en el exponente se convierten en multiplicadores y la ecuación resultante es más fácil de resolver. En otras palabras, es la estrategia de “aplicar logaritmos a ambos miembros de la igualdad”. Ejemplo 1 Resuelva la ecuación 32 x 1 53 x 4 1. Se aplica logaritmo a ambos miembros de la igualdad log32 x1 log53 x4 2. Se aplica la propiedad del logaritmo de una expresión en notación exponencial 2x 1 log3 3x 4 log5 3. Se aplica la propiedad distributiva Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 2 x log 3 log 3 3 x log 5 4 log 5 4. Se resuelve la ecuación para “x” 2 x log 3 3 x log 5 4log 5 log 3 x 2log 3 3log 5 4log 5 log 3 4log 5 log 3 2log 3 3log 5 x Trabajo cotidiano # 29 1. Determine el valor de 2 x 1 33 x 4 j) 10 3 x 1 52 x 4 k) a) 2 b) 3 x 1 c) 5 7 x 1 d) 7 e) 10 f) 2 5 x 4 h) 5 11 2 x 10 x g) 3 8 10 x 3 5 4 x 2 13 x 75 x 2 5 x 1 6 x 1 2 42 x 6 x 2 101 x 23 x 2 3x 11216101x 34 x 2 27 7 x 7 64 13 x 10125 42 x l) 32 x x 5 4 x m) 5 2 4 x2 x 3x 7 4 6 x 2 23 x 5x r) 64 16 2 5 x 6 x 1 101 2 x 32 1 s) 3 x 2 x 1 3 4 2 x 2 5 x 3 113 x t) n) 7 3 x o) 10 2 q) 81 3 x 5 x 1 10 3 x2 7 x i) x en las siguientes ecuaciones logarítmicas utilizando la definición. 2 3 x 52 x p) 5 9 GRUPO FÉNIX 5 1 2x 2 RELACIONES Y ÁLGEBRA Trabajo extraclase # 6 f la función exponencial dada por f x a x . Si f 2 f 5 , entonces, un posible valor para a es 1. Sea A) 2 B) 4 3 9 4 11 D) 15 C) x II. f es decreciente. Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 3 2. Sea f la función dada por f x . Considere las siguientes proposiciones. 2 I. El ámbito de f es 0 , . ¿Cuáles de ellas son VERDADERAS? A) Ambas. B) Ninguna. C) Sólo la I. D) Sólo la II. 3. Para la función f dada por f x a , si a 1 y x 0 , entonces se cumple que x A) a 1 x B) a 0 x C) 0 a 1 x D) 0 a 1 x 2 4. La solucion de 7 A) 1 B) 5 C) 4 D) 7 3 x 1 49 4 2 x 3 es GRUPO FÉNIX 147 148 RELACIONES Y ÁLGEBRA 5. La solución de 3 9 x 243 es A) 2 B) 4 5 2 5 D) 3 C) 12 x 6. La solución de 3 1 es 9 3 2 C) 2 3 D) 2 B) 7. Si f es una función logarítmica de base " a " y cumple que A) 1 a B) a 1 C) 0 a 1 D) 1 a 0 8. La gráfica de la función f A) B) Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x A) 2 0 ,1 1, 0 dada por f x 0 para x 1 , entonces se f x log 6 x interseca el eje x en 5 2 ,0 5 2 D) 0 , 5 C) GRUPO FÉNIX RELACIONES Y ÁLGEBRA f dada por f x loga x . Si entonces un posible valor de " a " es 3 4 A) C) 2 5 5 6 B) D) 2 5 x2 x 10. La solución de 3 2 es 2 2 C) A) 2 log 3 2 log 3 3 2 B) 2 1 D) log 3 3 2 log 3 2 11. El conjunto solución de log 2 5x 0 es f x 1 f x 2 , Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x 9. Para la función logarítmica 2 5 1 B) 8 5 D) 5 12. Los científicos utilizan la función dada por log d 3, 7 0, 2 g , para calcular el diámetro, en kilómetros, de asteroides, donde “ d ” representa el diámetro y “ g ” A) C) representa la magnitud del asteroide. ¿Cuál es el diámetro aproximado, en kilómetros, de un cuerpo que presenta magnitud 11? A) 1,50 B) 13, 29 C) 31, 62 D) 35, 21 13. La presión atmosférica “p” sobre un avión que se encuentra a una altura “x” en kilómetros sobre el nivel del mar está dada por p x 760e 0,145 x . ¿Cuál es aproximadamente la presión sobre un avión que se encuentra a una altura de 20 km sobre el nivel del mar? A) 8,64 41,74 C) 417,40 B) D) 864, 00 GRUPO FÉNIX 149 BIBLIOGRAFÍA - Baldor. Geometría plana y del espacio y trigonometría. Ediciones Códice. Madrid, España, 1987. - Baldor. Álgebra. Ediciones Códice. Madrid, España, 1987. - Baldor. Aritmética. Ediciones Códice. Madrid, España, 1987. - Corrales, Mario. Matemática Estadística. Editorial UNED. - Cárdenas, Humberto y otros. Matemática Primer Curso y Matemática Segundo Curso. 3era Edición. - Clemens, Santanley y otros. Geometría con aplicaciones y soluciones de problemas. Adison-Wesley Iberoamericana, S.A., Wilmington, E.U.A, 1989 Gamboa, G. Porras, V. Matemáticas 10º. Publicaciones Porras y Gamboa, San José, Costa Rica. 2006. - Larson, R. Hostetler, R. Cálculo y geometría analítica. Mc Graw-Hill, México, 1988 (Capítulo I). - Larson, Hostetler, Neptune. Algebra intermedia. Segunda edición. Mc Graw-Hill, México, marzo 2000. - Ministerio de Educación Pública. Plan de Transición 2013 del Programa de Estudio. San José, Costa Rica. 2012. Ed Ver ito sió ria n l G Ele ru ctr po ón Fé ica ni x - - Moise, Edwin y otros. Geometría Moderna. Editorial Wesly Publishing Company, USA. 1966. - Murillo, Manuel. Matemática básica con aplicaciones. EUNED, San José, Costa Rica, 2000. - Polya, G. (1966). Matemáticas y razonamiento plausible. Madrid: Tecnos. - Polya, G. (1990). Cómo plantear y resolver problemas. 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San José, 21 Enero 2013 D.P.V. - 105 Estimados profesores: Reciban un cordial saludo y un sincero deseo de éxito en sus labores profesionales, como Editorial Líder estamos a la vanguardia con respecto a los cambios efectuados por el Ministerio de Educación Pública para los Nuevos Programas de Estudio; siendo fieles al enfoque con base en la resolución de problemas. Es por eso que orgullosamente les entregamos esta versión en electrónico; y el Plan de Transición 2013 de los Nuevos Programas de Estudio en Matemática, con los respectivos cambios en 7°, 8°, 9°, 10° y 11°. Los Docentes que decidan trabajar con nuestros libros se les entregarán ejemplares gratuitos con los niveles que vayan a impartir, a continuación citamos algunas de las razones por las cuales trabajar con nuestros libros: 1. CARBONO NEUTRAL, estamos comprometidos con que nuestro país alcance esta meta, por esta razón nuestra promoción de los libros ha sido solo en electrónico, asimismo, utilizamos papel hecho con la fibra de la caña de azúcar y las portadas son hechas a base de material reciclado. 2. NUEVOS PROGRAMAS DE ESTUDIO, nuestros libros de texto han sido elaborados tomando como referente las nuevas tendencias en Educación Matemática, en particular, de acuerdo a los nuevos programas en matemática enfoque con base en la resolución de problemas-. 3. PLAN DE TRANSICIÓN 2013, nuestros libros cumplen al 100% con lo que solicita el MEP para la implementación eficaz de los nuevos programas en matemática en III Ciclo y Ciclo Diversificado. Por tal motivo, adjuntamos dicho Plan de Transición en este disco para que puedan constatar lo que promulgamos. 4. PRECIO, para las Instituciones Educativas y Profesores es de ¢3516 c/u. 5. DESCUENTO ADICIONAL DE UN 2,5 % en el monto de la factura si el pago correspondiente se realiza por depósito bancario a alguna de las cuentas de Grupo Fénix. 6. CRÉDITO DE UN MES, el plazo de crédito que Grupo Fénix brinda es de un mes a partir de la fecha de facturación y entrega de los libros, con la condición de realizar pagos semanales (exactamente cada siete días naturales después de entregados los libros). El atraso en la cancelación de la factura al cabo del mes de crédito, generará un interés de un 1% diario (aplican sólo días laborales). 7. EMPASTE TRADICIONAL, la presentación de la Edición 2013 no viene con resorte como las Ediciones anteriores, no obstante, si alguna Institución por razones de comodidad ergonómica lo desean pueden solicitar el libro con resorte. MÁS ARBOLES PARA EL FUTURO! Papel elaborado del bagazo de caña de azúcar Grupo Fénix de C.R. EDITORIAL Grupo Fénix Un Nuevo Comienzo... un Resurgimiento! San José, 21 Enero 2013 D.P.V. - 105 Estimados profesores: Reciban un cordial saludo y un sincero deseo de éxito en sus labores profesionales, como Editorial Líder estamos a la vanguardia con respecto a los cambios efectuados por el Ministerio de Educación Pública para los Nuevos Programas de Estudio; siendo fieles al enfoque con base en la resolución de problemas. Es por eso que orgullosamente les entregamos esta versión en electrónico; y el Plan de Transición 2013 de los Nuevos Programas de Estudio en Matemática, con los respectivos cambios en 7°, 8°, 9°, 10° y 11°. Los Docentes que decidan trabajar con nuestros libros se les entregarán ejemplares gratuitos con los niveles que vayan a impartir, a continuación citamos algunas de las razones por las cuales trabajar con nuestros libros: 1. CARBONO NEUTRAL, estamos comprometidos con que nuestro país alcance esta meta, por esta razón nuestra promoción de los libros ha sido solo en electrónico, asimismo, utilizamos papel hecho con la fibra de la caña de azúcar y las portadas son hechas a base de material reciclado. 2. NUEVOS PROGRAMAS DE ESTUDIO, nuestros libros de texto han sido elaborados tomando como referente las nuevas tendencias en Educación Matemática, en particular, de acuerdo a los nuevos programas en matemática enfoque con base en la resolución de problemas-. 3. PLAN DE TRANSICIÓN 2013, nuestros libros cumplen al 100% con lo que solicita el MEP para la implementación eficaz de los nuevos programas en matemática en III Ciclo y Ciclo Diversificado. Por tal motivo, adjuntamos dicho Plan de Transición en este disco para que puedan constatar lo que promulgamos. 4. PRECIO, para las Instituciones Educativas y Profesores es de ¢3516 c/u. 5. DESCUENTO ADICIONAL DE UN 2,5 % en el monto de la factura si el pago correspondiente se realiza por depósito bancario a alguna de las cuentas de Grupo Fénix. 6. CRÉDITO DE UN MES, el plazo de crédito que Grupo Fénix brinda es de un mes a partir de la fecha de facturación y entrega de los libros, con la condición de realizar pagos semanales (exactamente cada siete días naturales después de entregados los libros). El atraso en la cancelación de la factura al cabo del mes de crédito, generará un interés de un 1% diario (aplican sólo días laborales). 7. EMPASTE TRADICIONAL, la presentación de la Edición 2013 no viene con resorte como las Ediciones anteriores, no obstante, si alguna Institución por razones de comodidad ergonómica lo desean pueden solicitar el libro con resorte. 10 MATEMÁTICA PL A N D E T 20 RA 13 N S IC IÓ N UN ENFOQUE CON BASE EN LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS