martes, 30 de septiembre de 2014

FUNCIONES

·  ¿Qué es una función?
·  Tipos de función
·  Clasificacion de funciones
·  Tipos de funciones
1.-¿QUE ES UNA FUNCION?
Una funcion es como una maquina tiene una entrada y una salida.
Y lo que sale esta relacionado de alguna manera con lo que entra.

PAR ORDENADO
En matemáticas, un par ordenado es una pareja de objetos matemáticos, en la que se distingue un primer elemento y un segundo elemento. El par ordenado cuyo primer elemento es a y cuyo segundo elemento es b se denota como (a, b).
Un par ordenado (a, b) no es el conjunto que contiene a a y b, denotado por {a, b}. Un conjunto está definido únicamente por sus elementos, mientras que en un par ordenado el orden de estos es también parte de su definición. Por ejemplo, los conjuntos {0, 1} y {1, 0} son idénticos, pero los pares ordenados (0, 1) y (1, 0) son distintos.
Los pares ordenados también se denominan 2-tuplas o vectores 2-dimensionales. La noción de una colección finita de objetos ordenada puede generalizarse a más de dos objetos, dando lugar al concepto de n-tupla.
El producto cartesiano de conjuntos, las relaciones binarias, las coordenadas cartesianas, las fracciones y las funciones se definen en términos de pares ordenados.  
Un par ordenado (a,b) consta de dos elementos: a que ocupa el primer lugar y el b que ocupa el segundo lugar.
Dos pares ordenados son iguales si y solo si el primer componente de uno es igual al primer componente del otro, y el segundo componente de uno es igual al segundo componente de la otra.
Se define (a,b)={{a},{a,b}} si a¹b y, (a,a)={{a},{a,a}}={{a}}. Al proponer esta definición, Kuratowsky, dice que se puede definir de varias maneras, por lo que cabe una otra posibilidad como (a,b) = {{a}, {{b}}}.
La propiedad característica que define un par ordenado es la condición para que dos de ellos sean idénticos:
(a,b) = (c,d) si y solo si  a=c  y  b=d

Ejemplo
• Halle el valor de “x” y de “y”, para que los pares ordenados sean iguales.
(x + 2,5)=(6,y – 3)

Solución
Para que los pares ordenados sean iguales se debe cumplir:
x + 2 = 6 Ù  y – 3 = 5
x = 4 Ù y = 8

PRODUCTO CARTESIANO
Dados dos conjuntos X e Y, la colección de todos los pares ordenados (x, y), formados con un primer elemento en X y un segundo elemento en Y, se denomina el producto cartesiano de X e Y, y se denota X × Y. El producto cartesiano de conjuntos permite definir.
Dados dos conjuntos (no vacíos) A y B, Se llamará producto cartesiano de A y B, al conjunto de todas las cuplas (a,b) tales que a ∈ A y b∈ B.

A×B = {(a,b) / a∈A ∧ b∈B}
Si n(A) = m y n(B) = n
n(A×B) = m×n

Observación:
• En el producto cartesiano , el conjunto “A” es el conjunto de partida, y el conjunto “B” es el conjunto de llegada.
• El producto cartesiano de “A” por “B” no es conmutativo: A x B  B x A

Ejemplo:
• Dado A = {2, 4, 6} B = {m, n, q}, hallar AxB:
       m       n      q
2 (2,m) (2,n) (2,q)
4 (4,m) (4,n) (4,q)
6 (6,m) (6,n) (6,q)     AxB={(2,m),(4,m),(6,m),(2,n),(4,n),(6,n),(2,q),(4,q),(6,q)} 

Ejemplo:
• Dado A = {a, b, c}, hallar AxA:
       a      b       c
a (a,a) (a,b) (a,c)
b (b,a) (b,b) (b,c)
c (c,a) (c,b) (c,c)        AxA={(a,a),(b,a),(c,a),(a,b),(b,b),(c,b),(a,c),(b,c),(c,c)} 

El Plano cartesiano
Sobre un plano se trazan dos rectas perpendiculares que se intersecan en un punto, que se denota con la letra O(origen). 

Un punto P tiene correspondencia biunivoca con un par ordenado de números reales (a,b)
P=(a,b)

Ubicacion de puntos en el plano
• Los puntos A(2,0) y B(0,2) • Los Puntos P(5,2) y Q(-2,-2)
y C(0,-4), son


REPRESENTAR: A(-3,-2), B(5,0),C(4,-3)










RELACIONES BINARIAS 
Una relación binaria R de A en B es un subconjunto de AxB
Es decir:
Diremos que un elemento a Î A está relacionado con
un elemento b Î B por la relación binaria R si se
verifica que (a, b) Î R.
Í AxB= {(a, b) / a Î A, b Î B}

EJEMPLO
 Si A={1,2,3,4,5}, B={2,4,6,8}

 La relación 
 R={(x,y)ΠAxB; y = x} es
 R={(2,2)(4,4)}

IMÁGEN Y PREIMÁGEN
• Cada elemento aÎA que tiene su correspondiente en B, se denomina preimágen de bÎB.
• El conjunto de todas las preimágenes se denomina dominio de la relación.
• Los elementos bÎB que tienen por lo menos una preimágen se llaman imagen de aÎA.
• El conjunto de todas las imágenes se denomina recorrido o rango de la relación.


DE LA FIGURA SE PUEDE
DETERMINAR:
F={(0,2),(5,1),(9,4)}
y se dice que
2 es imágen de 0
1 es imágen de 5
9 es preimágen de 4
0
5
7
9
1
2
3
4
El dominio de la relación F es DF={0,5,9}
E rango de la relación F es RF={ 1,2,4 }
O también:
16Sea R = {(x,y) AxB} una relación. 
DOMINIO Y RANGO
El rango R está formado por las segundas
componentes. 
El dominio D de la relación R, está formado por
las primeras componentes.
17 D x A; x,y R R
      
R y B; x,y R R
      EN LA RELACIÓN 
R={(1,2),(2,3),(2,5)}
• El dominio es
• DR= {1,2}
• El rango es 
• RR={2,3,5}
18(x, y)  NxN ; x + y < 8
19Para hallar el dominio y rango 
de una relación en R 
• DOMINIO: Se despeja la variable “y”, analiza 
todos los valores posibles que pueda tomar la 
variable “x” de manera que y R.
• RANGO: Se despeja la variable “x”, analiza 
todos los valores posibles que toma la variable 
“y” de manera que x R.
20 Lic. Mercedes Morales IbarraEJERCICIO
1 2x
3x 1
y
21
• Para la relación 
 R = { (x,y)R
2 / y – 3x – 2xy + 1 = 0 }, halle su dominio.
• Para determinar si es función, despejemos y en función de x,
de modo que al dar un valor para x se obtiene uno o más
valores para y.
Claramente al dar un valor a x se obtiene un único valor
para y, por ejemplo si x = 0, y = – 1 , por tanto es un
función además x no puede tomar el valor de ½, ya que
no existe la división por cero.
Luego el dominio de R : R – {1/2}FUNCIÓN
Una función F de A en B es una relación de A en B
que cumple la siguiente condición:
Si un par (x,y)  F escribimos y = F(x)
(x,y)  F  (x,z)  F  y = z
22Teniendo en cuenta la definición de función 
¿Cuáles de ellas son gráficas de funciones?
h
- 3 - 2 - 1 1 2 3 4 5 6
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
1
2
3
4
x
y
h
- 3 - 2 - 1 1 2 3 4 5 6
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
1
2
3
4
x
y
h
- 3 - 2 - 1 1 2 3 4 5 6
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
1
2
3
4
x
y
h
- 3 - 2 - 1 1 2 3 4 5 6
- 5
- 4
- 3
- 2
-1
1
2
3
4
x
y
(a) (b)
(c) (d)
23Ejercicio
Determine el dominio de cada función
x x
c f x
2
1
) ( )
Determinación del dominio de una función a
partir de su regla de correspondencia
a) f(x) = 3x-2
3
1
) ( )
x
b f x
1
) ( )
+
t
t
d g t
24FUNCIÓN LINEAL
La función f : R R definida por :
f(x) = mx + b, m  0 es la función lineal y 
tiene por gráfica a una recta.
y=mx+b, m>0 y=mx+b, m<0
Lic. Mercedes Morales Ibarra 25Ejemplos
Sea la función f definida por f(x) = 3x – 9,
Tabulando:
-4
-2
0
2
4
2 3 4
y = f(x)
x y = f(x)= 3x - 9
2 -3
3 0
4 3
26Ejemplos
Sea la función f definida por f(x) = – 3x + 9,
Tabulando:
x y = f(x)= -3x + 9
2 3
3 0
4 -3
-4
-2
0
2
4
2 3 4
y= f(x)
27FUNCIÓN CUADRÁTICA
La función f : R R definida por :
f(x) = ax2 + bx + c, a  0 es la función cuadrática y 
tiene por gráfica a una parabola.
y=ax2+bx+c, a>0 y=ax2+bx+c, a<0
28FUNCIÓN CUADRÁTICA
f(x) = ax2 + bx + c, a  0 se puede escribir como
f(x) = a(x – h)2 + k , cuyo vértice es (h,k)
f(x) = x2 + 4x + 5, se puede escribir como
f(x) = (x + 2)2 + 1 , cuyo vértice es (– 2,1)
Tabulando:
x f(x)
-4 5
-3 2
-2 1
-1 2
0 5
29FUNCION ENTERO O 
FUNCION ESCALERA
F es la función entero, denotada por
Y = F(x) = [|x|], 
se define por: 
F(x)= [|x|] = n s.s.s. n  x < n+1, nZ
También se puede expresar:
F={(x , y)  R x R; y = [|x|] }
Lic. Mercedes Morales Ibarra 30GRAFICA DE LA 
FUNCIÓN ESCALERA
31
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
0
1
2
3
4
5
- 5 - 4 - 3 - 2 - 1 0 1 2 3 4 5
x
y
Df = R, Rf = Z FUNCIÓN SIGNO
• Y = F(x) = sig( x ), donde sig( x ) = 
Lic. Mercedes Morales Ibarra 32 
0,x 0
;x 0
x
x
- 2
- 1
0
1
2
- 5 - 4 - 3 - 2 - 1 0 1 2 3 4 5
x
y
Df = R 
Rf = {-1,0,1}FUNCIÓN VALOR 
ABSOLUTO
• Definición
• Dado x  R, el valor 
absoluto de x es:
33
Df = R , Rf = [0, +∞
, 0
, 0
x si x
x
x si x
 
 
 FUNCIÓN RAIZ 
CUADRADA
y  F(x)  x
x y
0 0
1 1
4 2
34
DF = RF= [0,+∞.
.
Lic. Mercedes Morales Ibarra 35Logro de la Unidad I
• Al finalizar la primera unidad, los estudiantes
en forma individual, presentan y exponen
dos problemas de contexto, utilizando
conceptos, propiedades y aplicando
correctamente los modelos de funciones
estudiados.
36ALGEBRA DE 
FUNCIONES
• Sean f y g dos funciones, definimos las siguientes 
operaciones, para todo x є Df ∩ Dg: 

1. Suma: f+g ={(x,y), y=(f + g)(x) = f(x) + g(x)} 
2. Diferencia: f-g ={(x,y), y =(f - g)(x) = f(x) - g(x)} 
3. Producto: f.g ={(x,y), y = (fg)(x) = f(x)g(x) }
4. Cociente: f/g ={(x,y), y = (f/g)(x) = f(x)/g(x)} además x es 
tal que g(x)  0.
37Si F= {(1,2),(2,3),(3,4),(4,5)} G={(1,4),(3,5),(4,1),(6,2)}
H={(2,1),(3,3),(4,-1),(5,2)}
Entonces:
F + G = {(1,2+4),(3,4+5),(4,5+1)} = 
 = {(1,6),(3,9),(4,6)}
G-H= {(3,5-3),(4,1-(-1)} = {(3,2),(4,2)}
FH={(2,3.1),(3,4.3),(4,(-1)5)}={(2,3),(3,12),(4,-5)}
3F={(1,3.2),(2,3.3),(3,3.4),(4,3.5)}
 = {(1,6),(2,9),(3,12),(4,15)}
G/F={(1,2),(3,5/4)(4,1/5)}
38Si F(x) = 2x+1, G(x)=4-x+x2
• (F+G)(2)=F(2)+G(2)= [2(2)+1]+[4-2+22
]=5+6=11
• (G-F)(4)=G(4)-F(4)= [4-4+42
]- [2(4)+1]= 16-9=7
• (FG)(1)=F(1) G(1)= [2(1)+1] [4-1+12
]=3 .4=12
• 5F(-3)= 5[2(-3)+1]=5(-5)=-25
• F
3
(3)= [2(3)+1]3=
 7
3=343
• G2
(-2)=
• (F-G)(3)=
• (GF)(4)-(F-G)(3)=
Lic. Mercedes Morales Ibarra 39TRASLACIÓN DE 
FUNCIONES
40
0
2
4
6
-2
-4
-6
4
-6 -4 -2 2 4 6 x
y=f(x)
Y = f(x-h) + k, h>0, 
k>0
Y = f(x + h) + k, h>0, 
k>0
Y = f(x + h) - k, h>0, 
k>0
Y = f(x-h) - k, h>0, 
k>0DADA LA GRÁFICA DE f, 
f(x)= 
g(x)  x  3 + 3, h(x)  x + 3 + 3 y M(x)  x + 3  3, N(x)  x  3  3
41
-4
-2
0
2
4
6
8
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
x
y
x
Y=x1/2FUNCIÓN COMPUESTA
• Dada las funciones f y g, la función compuesta: 
 f o g es la función definida por 
 h(x) = (f o g)(x ) = f [ g(x) ].
• El dominio de f o g es el conjunto de todo los 
elementos del dominio de g, tal que g(x) se halla 
en el dominio de f
• Es decir, Df o g = {x  Dg ; g(x)  Df } 
Lic. Mercedes Morales Ibarra 42DIAGRAMA DE LA 
FUNCIÓN COMPUESTA
.
43
g(x)
Rg Df
Dg Rf
H(x) f(g(x))=(fog)(x)
R fog
A B
C
D fog
g
f
h
 fog
Df o g  Dg  A Rf o g  Rf  COTRO DIAGRAMA DE LA 
FUNCIÓN COMPUESTA
.
Lic. Mercedes Morales Ibarra 44
A B
C
F
G
GoF.
45 g(x) x ,
F(x) 3x 1,
2
 +
 
5
7
c) (h o g)(2) [g(2)] h 4
2
5
2
1
b) (f o h)(1) f[h(1)] f
a) (f o g)(-1) f[g(-1)] f[1] 4
  
 
 
  
h
(x 1)
(2x - 1) h(x)
+
Para la gráfica de una función se considera:
1) Dominio y rango de la función
2) Simetrias (eje X, eje Y, orígen)
3) Intersección con los ejes coordenados
4) Asíntotas
5) Tabulación
GRÁFICA DE FUNCIONES
46GastoS
 65

El consumo de agua es de 4 soles el m3
si llega hasta 10 m3
. Se
cobra un recargo de 5 soles por cada m3 de exceso.
Encontrar el modelo que indique el gasto por el consumo de
agua. Determinar el gasto por el consumo de 5, 10 y 15 m3
0 5 10 15
Sean x los m3 de agua 
consumida, G el gasto, 
entonces 
 4x, si 0 ≤ x ≤10
G(x)=
 40+5(x-10), si x>10
40
APLICACIÓN
47C(t)=
2t + 4 , 0 ≤ t < 4 [2,6>
3t + 5 , 4 ≤ t <10 [6,12>
14 , 10 ≤ t <15 [12 , 17>
48-2t, 15 ≤ t <20 [17, 22>
t
C
4
12
0
4
t
C
10
35
4
17
t
C
15
14
10
14
t
C
20
8
15
18
EL SIGUIENTE MODELO DESCRIBE LA 
CONTAMINACIÓN EN UNA CIUDAD 
DESDE LAS 2am HASTA LAS 10 pm
CONTAMINACIÓN
 40-

 35-
 20-

 15-
 10-

 05- 

4 10 15 20 25 horas (T) 
48LA UTILIDAD U POR ELABORAR Y 
VENDER X UNIDADES DE CIERTO 
FÁRMACO TIENE COMO MODELO:
V=(20,400)
U= 40x – x2 (PARABOLA)
Para graficar hallamos la forma 
canónica
Y= 40x – x2
Y= -(x2 – 40x)
Y= -(x2 – 40x + 202) + 202
Y – 400 = -[x-20]2
(x-20)2 = -(y-400)
(x-h)2 = 4p (y-k) 
La máxima utilidad es 400 cuando se 
elaboran 20 y venden 20 unidades
20 40
Lic. Mercedes Morales Ibarra 49..
50Logro de la Unidad I
• Al finalizar la primera unidad, los estudiantes
en forma individual, presentan y exponen
dos problemas de contexto, utilizando
conceptos, propiedades y aplicando
correctamente los modelos de funciones
estudiados.
51FUNCION INYECTIVA
• Una función F de M en 
N es inyectiva, si a 
elementos diferentes 
del dominio le 
corresponden 
elementos diferentes 
del rango
• F es inyectiva si x1 ≠ x2

→ F(x1
)≠ F(x2
)
• También si F(x1
) = F(x2
)
→ x1 = x2
52
A
B
C
D
1
2
3
4
M N
F EJEMPLOS:
Inyectivas: No Inyectivas: 
53FUNCION SOBREYECTIVA y BIYECTIVA
• Una función F de M en 
N es sobreyectiva, 
 si RF = N
• Una función F de M en 
N es biyectiva, 
 si es sobreyectiva e 
inyectiva
54
A
B
C
D
1
2
3
4
M N
FFUNCIÓN INVERSA
Lic. Mercedes Morales Ibarra 55

Si f y g son dos funciones tales que
f (g(x)) = g( f (x)) = x entonces f y g son 
funciones inversas.
Ejemplo ilustrativo:
Si f (x) = x + 3 y g(x) = x - 3, f y g son 
inversas, pués
 f (g(x)) = (x - 3) + 3 = x 
y g( f (x)) = (x + 3) - 3 = x.REGLA PARA DETERMINAR 
LA FUNCIÓN INVERSA
• Dada la función, y=F(x), se despeja la variable 
x, luego se permutan las variables x e y
 Ejm: F={(x,y); y=3x-2}
• Despejando X: x=1/3( y+2)
• La inversa es:
F*=F-1={x,y); y=1/3(x+2)}
56GRÁFICAS DE LA FUNCIÓN 
F Y SU INVERSA F-1
57
F: y=3x-2
F-1
: y=1/3(x+2)
Y=x.
Lic. Mercedes Morales Ibarra 58Logro de la Unidad I
• Al finalizar la primera unidad, los estudiantes
en forma individual, presentan y exponen
dos problemas de contexto, utilizando
conceptos, propiedades y aplicando
correctamente los modelos de funciones
estudiados.
59FUNCIÓN EXPONENCIAL
• La función exponencial
 toma la forma 
 Y=F(x) = a x
• Si a > 1 
 Ejm y = 2x
• DF= R
• RF= 0, +  
60FUNCIÓN EXPONENCIAL
• F={(x,y); y=ax
}
• Ejemplo:
• Y= F(x) = 2x
x y
-1 1/2
0 1
2 4
61
DF = R, RF= 0, +∞FUNCIÓN EXPONENCIAL
• La función exponencial
 toma la forma 
 Y=F(x) = a x
• Si 0 < a < 1 
 Ejm y = (1/2)x
• DF= R
• RF= 0, +  
Lic. Mercedes Morales Ibarra 62FUNCIÓN EXPONENCIAL
• F={(x,y); y=ax
}
• Ejemplo:
• Y= F(x) = (1/2)x
x y
-2 4
0 1
1 ½
63
DF = R, RF= 0, +∞.
Lic. Mercedes Morales Ibarra 64FUNCIÓN LOGARITMO
• Definición
y=Loga
x s.s.s x = ay
• 3
4=81 Log381=4
• 5
2=25 Log525=2
• 2
5=32 Log232=5
• Propiedades:
1. Loga
a=1, pués a1=a
2. Loga1=0, pués a0=1
3. Logbmn= Logbm +Logbn
4. Logbm/n= Logbm- Logbn
5. Logbmn = nLogbm
6. Logbm1/n = (Logbm)/n
7. Logb
a= [Logc
a]/[Logcb]
8. Log10a=Loga, Log decimal
9. Loge
a=Lna, log neper.
Lic. Mercedes Morales Ibarra 65GRÁFICA DE LAS FUNCIONES 
EXPONENCIAL Y LOGARITMO
• Y=F(x) = 2x
• Y=G(x)=Log2
x
x 2
x
-1 ½
0 1
2 4
x Log2x
0.2 -2.3
1 0
4 2
66
Y=2x
Y=Log2x
Y=X
DF=R, 
RF=0,+∞
DG=0 , +∞ ,
RF=R F : Y= eX
X Y
0
1
2
3
-1
-2
-3
1
2.7
7.3
20.1
0.4
0.1
0.05
F
-1 : Y= Lnx
X Y
0.2
0.5
1
2
3
4
-1.6
-0.7
0
0.7
1.1
1.4
F
F-1
Y=X
Lic. Mercedes Morales Ibarra 67Lic. Mercedes Morales Ibarra 68
.69
El tamaño de cierto cultivo de bacterias se multiplica por 2 cada 20 minutos, 
si al cabo de 3 horas el cultivo tiene 576 millones de bacterias, ¿cuántas 
había en el instante inicial?
• La función que permite modelar el problema es 
M(t)=M0e
kt
• En este caso como se duplica M(t)=M02
t/20
 donde t es indica el número de minutos transcurridos 
desde el inicio.
Como en 3 horas hay 180 minutos , t= 180
M(180)=M02
180/20=576 000000
M02
9=576 000000
Mo=576 000000/512 = 1125000
Inicialmente habían 1125000 bacterias70
¿cuánto tiempo debe transcurrir para que el número de bacterias sea 800 
millones? 
• Según el modelo M(t)=11250002
t/20
 donde t es indica el número de minutos transcurridos 
desde el inicio.
Se tiene que en algún tiempo t, M(t) = 800 000 000
Luego 800 000 000 = 11250002t/20 
800 000/1125000= 2t/20
711= 2t/20
Aplicamos logaritmo en base 10
Log(711) = log 2
t/20 Log(711) = log 2t/20
2.85 = (t/20) log2 2.85 = (t/20) log2
2.85 = (t/20) (0.3) t = 190 minutos




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