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FUNCIONES U.D. 6 @ Angel Prieto Benito Matemáticas Aplicadas CS I 1 FUNCIÓN: DOMINIO Y RECORRIDO U.D. 6.1 * 1º BCS @ Angel Prieto Benito Matemáticas Aplicadas CS I 2 Definición de función • Una función es toda correspondencia entre dos magnitudes de modo que a cada valor de la primera (x) le corresponde un único valor de la segunda (y). • A las magnitudes que intervienen en dicha correspondencia se las llama variables. Variable independiente (x): Su valor se fija previamente. Variable dependiente (y): Su valor depende del que se fije para la variable independiente. • • • • • Al conjunto de valores de la variable independiente (x) se le llama DOMINIO de la función. Al conjunto de valores de la variable dependiente (y) se le llama IMAGEN o RECORRIDO de la función. Una función se suele denotar de la siguiente manera: • y=f(x) @ Angel Prieto Benito Matemáticas Aplicadas CS I 3 Ejemplo de Función DOMINIO RECORRIDO 3 9 2 4 1 -4 1 4 16 -2 X @ Angel Prieto Benito f (x)=x2 Matemáticas Aplicadas CS I Y 4 • EJEMPLOS DE FUNCIONES • EJEMPLO_1 • Sea la función f(x) = x2 • EJEMPLO_2 • Sea la función f(x) = x3 +x2 - 5x +3 Si una línea VERTICAL corta a la gráfica en un solo punto es una función @ Angel Prieto Benito Matemáticas Aplicadas CS I 5 • EJEMPLO_4 • Sea la ecuación x = y2 • No es una función. Cada valor de x no corresponde un único valor de y. • EJEMPLO_3 • • • • • • Sea la ecuación de la elipse: x2 y2 --- + --- = 1 9 4 No es una función. Si una línea VERTICAL corta a la gráfica en dos o más puntos, NO es una función. @ Angel Prieto Benito Matemáticas Aplicadas CS I 6 • • • • • • Para poder trabajar con ecuaciones que no son funciones, se trabajará por separado obteniéndose dos funciones distintas: EJEMPLO 1 Ecuación x = y2 y = +/- √x f (x) = √x Función 1 f (x) = - √x Función 2 f(x)=√x • • • EJEMPLO_2 Ecuación de la circunferencia x2 + y2 = 25 • • • y = +/- √ (25 - x2) f (x) = √ (25 - x2) Función 1 f (x) = - √ (25 - x2) Función 2 f(x)=√(25 – x2) f(x)= - √x f(x)= - √(25 – x2) @ Angel Prieto Benito Matemáticas Aplicadas CS I 7 Ejemplos prácticos de funciones • El coste de producción de un número, x, de artículos: C ( x) 0,25.x 2 45.x 8000 • El capital obtenido al cabo de un cierto tiempo, t, a interés compuesto: C (t ) 700.(1 0,05)t • La devaluación que sufre un bien al cabo de un tiempo, t: P(t ) 5000.(1 0,15)t • El número de bacterias tras un tiempo, t, en un cultivo: N (t ) e12 /(2 103.e2.t ) • El número de osos pardos de una reserva (especies protegidas): N (t ) 250.log[(900.t 130) /(13 t )] @ Angel Prieto Benito Matemáticas Aplicadas CS I 8 La campana de Gauss • • • • • • 1 f(x) = ---------------- e σ. √2.π • Es la más utilizada en estadística. 1 – --2 x–μ -------σ 2 μ–σ @ Angel Prieto Benito Matemáticas Aplicadas CS I μ μ+σ 9 Dominio de una función • Ejemplo 1: • Sea la función • Para que y pueda tomar valores reales ( números reales), está claro que x debe ser mayor o igual que 0. El dominio de esta función es pues x ≥ 0 Dom f(x) = [0, +oo ) • • • • y=√x Ejemplo 2: • Sea la función • • • Para que y pueda tomar valores reales ( números reales), está claro que: 4–x ≥0 4≥x Dom f(x) = (-oo , 4] @ Angel Prieto Benito y = √ (4 – x) Matemáticas Aplicadas CS I 10 • Ejemplo 3: • Sea la función • Para que y pueda tomar valores reales ( números reales), está claro que x2 debe ser menor o igual que 4, o sea |x| ≤ 2. El dominio de esta función es pues |x| ≤ 2 Dom f(x) = [-2, 2] • • y = √ (4 - x2) • • Ejemplo 4: • Sea la función • Cuando x = - 4 el denominador se hace cero, con lo cual y no toma ningún valor real Dom f(x) = R – { – 4 } • @ Angel Prieto Benito y = 1 / (4 + x) Matemáticas Aplicadas CS I 11 • Ejemplo 5 • Sea la función • Está claro que 4.x – x2 no puede tomar valores negativos, y tampoco puede ser 0. El dominio de esta función es pues Dom f(x) = {x / (4.x – x2 ) > 0} • • • • Resolveremos la inecuación: 4.x – x2 > 0 x.(4 – x) > 0 • • • y = - 1 / √ (4.x – x2 ) -oo x (x – 4) • • x.(x – 4) < 0 Solución: 0 4 +oo - + - + + + - + Dom f(x) = (0, 4) @ Angel Prieto Benito Matemáticas Aplicadas CS I 12 Recorrido o Imagen • Ejemplo 1 • Sea la función • • Está claro que y no puede tomar valores negativos, y el valor más pequeño será el 0 cuando x = 0. El recorrido de esta función es pues Img f(x) = [0, +oo) = R+ • • Ejemplo 2 • Sea la función • • • Aparentemente para cualquier valor que tome x habrá un valor de y real. El valor de y no puede ser nunca 0. El recorrido de esta función es pues Img f(x) = R – { 0 } @ Angel Prieto Benito y=√–x y = 4 / (x – 2) Matemáticas Aplicadas CS I 13 • Ejemplo 3 • • Sea la función • • • • Valga lo que valga x, habrá siempre algún valor de y. Si x es positivo, la raíz dará un valor negativo, e y tomará un valor positivo. Si x es negativo, la raíz dará un valor positivo, e y tomará un valor negativo. El recorrido de esta función es pues: Img f(x) = R • • Ejemplo 4 • Sea la función • • • Si x vale 2, el resultado o valor de y será: 5 0 = 1. Si x es mayor que 2, el resultado será un número positivo. Si x es menor que 2, el resultado será una potencia de exponente negativo, cuyo resultado sabemos que será siempre positivo, aunque muy pequeño. El valor de y no puede ser nunca 0. El recorrido de esta función es pues Img f(x) = R+ – { 0 } • • @ Angel Prieto Benito 3 y=–√–x y = 5(x – 2) Matemáticas Aplicadas CS I 14