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UPC – Área de Ciencias – Matemática Básica (MA420) Eduardo Quincho 1 SESIÓN 6.3 CLASE PRÁCTICA 1. OPERACIONES CON FUNCIONES 1.2. Ejercicios 2. CEROS DE UNA FUNCIÓN 2.1. Ejercicios 3. RAZONES TRIGONOMÉTRICAS 3.1. Ejercicios 4. FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS Y GRAFICAS DE FUNCIONES SINUSOIDALES 4.1. Ejercicios

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  • UPC rea de Ciencias Matemtica Bsica (MA420)

    Eduardo Quincho 1

    SESIN 6.3

    CLASE PRCTICA

    1. OPERACIONES CON FUNCIONES

    1.2. Ejercicios

    2. CEROS DE UNA FUNCIN

    2.1. Ejercicios

    3. RAZONES TRIGONOMTRICAS

    3.1. Ejercicios

    4. FUNCIONES TRIGONOMTRICAS Y GRAFICAS DE FUNCIONES SINUSOIDALES

    4.1. Ejercicios

  • UPC rea de Ciencias Matemtica Bsica (MA420)

    Eduardo Quincho 2

    1. OPERACIONES CON FUNCIONES

    1. Indique el valor de verdad (V o F) de las siguientes proposiciones justificando claramente sus respuestas:

    a. Si )3ln()( xxf , se puede afirmar que f tiene una asntota vertical de ecuacin .4x

    Solucin:

    Falso.

    En la grfica se observa que la asntota vertical tiene

    por ecuacin .3x

    b. La funcin )(sen)( xxf es siempre uno a uno (inyectiva).

    Solucin:

    Falso.

    La funcin seno no es uno a uno (inyectiva)

    por el criterio de la recta horizontal.

    2. Determine la regla de correspondencia de la funcin inversa de g con regla de correspondencia

    ,3

    23)(

    x

    x

    xg

    si existe.

    3x

    )(xfy

    2

  • UPC rea de Ciencias Matemtica Bsica (MA420)

    Eduardo Quincho 3

    Solucin:

    xxxx

    x

    xg 3213

    21

    3

    2

    3

    3)(

    R)Dom( g

    ;1)Ran(g

    Por el criterio de la recta horizontal (CRH) concluimos que

    la funcin g es uno a uno (inyectiva). Por lo tanto, existe

    inversa de .g

    Regla de correspondencia de la funcin inversa:

    xxgy 3.21)(

    Intercambiando x por y

    yx 3.21

    Ahora despejamos y

    2

    1log

    2

    1log

    2

    133

    2

    133

    xy

    xy

    xx yy

    Por lo tanto, la regla de correspondencia de la funcin inversa es:

    2

    1log)( 3

    1 xxg

    ;1)Ran()Dom( 1 gg

    3. Sean las funciones f y g con reglas de correspondencia 4)( xexf y

    42

    2)(

    xxg

    a. Determine fg y su dominio.

    Solucin:

    Componiendo se tiene la regla de correspondencia:

    42

    2))(()(

    44

    xeegxfgxfg x

    2ln4R/

    2ln4R/

    2R/

    042R/Dom

    4

    4

    xx

    xx

    ex

    exfg

    x

    x

    2ln4RDom fg

  • UPC rea de Ciencias Matemtica Bsica (MA420)

    Eduardo Quincho 4

    b. Si se sabe que la funcin f es uno a uno, determine regla de correspondencia de 1 f .

    Solucin:

    Se tiene por dato que la funcin f es uno a uno. Por lo tanto existe .1 f

    Regla de correspondencia de la funcin inversa:

    4)( xexfy

    Intercambiando x por y 4 yex

    Ahora despejamos y

    xyxyxey ln4ln44

    Por lo tanto, la regla de correspondencia de la funcin inversa es: xxf ln4)(1

    4. Se desea disear una caja, cuyas longitudes (en cm) se muestra en la figura.

    Determine:

    a. una funcin V para el volumen, en trminos de la altura x . Indique la restriccin.

    Solucin:

    Sea x : la altura de la caja en cm.

    De la figura, se tiene una funcin para el volumen:

    xxxxxx 8484712V(x) 22

    Restriccin: 7;070070 xxxxx

    x

    x7

    12

  • UPC rea de Ciencias Matemtica Bsica (MA420)

    Eduardo Quincho 5

    b. las dimensiones de la caja para que el volumen sea el mximo posible.

    Solucin:

    De la parte a. se tiene que: xxx 8412)V( 2

    Como 012a entonces V tiene mximo.

    Luego xa

    bh

    5,3

    2

    7

    )12(2

    84

    2

    Por lo tanto, las dimensiones de la caja son 3,5 cm de altura; 3,5 de ancho y 12 cm de largo para que

    el volumen sea mximo posible.

    1.1.1. Ejercicios

    1. Siendo las funciones f y g con reglas de correspondencias: 4)( 2 xexf y

    ,5

    )(

    x

    xxg determine la regla de correspondencia y el dominio de:

    a. g

    f

    b. fg

    2. Dada la funcin f , cuya regla de correspondencia es .2)( 2 xexf Determine la regla de correspondencia de la funcin inversa si existe, dominio

    y grafique ).(1 xfy

    3. Un agricultor tiene 800 pies de cerca y desea cercar un campo rectangular que bordea a un ro. Determine una funcin para el rea A del campo rectangular en funcin del lado x , sabiendo que no necesita cercar la parte que colinda con el ro (vea la figura). Adems indique el dominio.

    x

    Ro (No necesita cercar)

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    Eduardo Quincho 6

    2. CEROS DE UNA FUNCIN

    1. Determine los ceros de f cuya regla de correspondencia es: .1)1(log)12(log)( 33 xxxf

    Solucin.

    12/1R/

    01012R/)Dom(

    xxx

    xxxf

    Por lo tanto: ;1)Dom( f

    Ceros de f : 0)( xf entonces

    2

    12

    0232

    3132

    33)1)(12(

    1)1)(12(log

    1)1(log)12(log

    01)1(log)12(log

    2

    2

    1

    3

    33

    33

    x

    x

    xx

    xx

    xx

    xx

    xx

    xx

    22/1020120212 xxxxxx ;

    )Dom(2/1 f

    Por lo tanto, el nico cero de f ocurre en 2.

    1 1/2

    Si: BAAB logloglog

    Si: 000 baab

  • UPC rea de Ciencias Matemtica Bsica (MA420)

    Eduardo Quincho 7

    2. En cada caso desarrolle segn la indicacin:

    a. Determine los ceros de la funcin f cuya regla de correspondencia es .53 11 xxxf

    Solucin.

    R)Dom( f

    Ceros de f : 0)( xf

    15log

    3/5log

    3/5log15log

    3log5log)5log3(log

    5log5log3log3log

    5log)1(3log)1(

    5log3log

    53

    053

    x11x

    x11x

    x11x

    x

    x

    x

    xx

    xx

    Por lo tanto, el nico cero de f ocurre en 15log

    )3/5log(

    b. Dada la siguiente funcin f con regla de correspondencia: .18)( xx eexf Cul es el valor

    de x para 1)( xf ?

    Solucin.

    R)Dom( f

    028

    028

    118)(

    2

    xx

    xx

    xx

    ee

    ee

    eexf

    xcx bc

    b loglog

    BAB

    A

    BAAB

    logloglog

    loglog)log(

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    Eduardo Quincho 8

    242040)2)(4(

    0822

    xxxxxx

    xx

    eeeeee

    ee

    R;0 :porque solucin existe no4 :Como xee xx ;

    2ln2 xex

    Por lo tanto, el valor de x para que )(xf sea igual a 1 es .2ln

    2.1.1. Ejercicios

    1. Determine los ceros de la funcin f con regla de correspondencia

    .1

    42log165

    22

    xe

    xxxf

    2. Determine los ceros de la funcin f con regla de correspondencia

    .18log1log xxxf

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    Eduardo Quincho 9

    3. RAZONES TRIGONOMTRICAS

    1. Sabiendo que es la medida de un ngulo agudo en un tringulo rectngulo. A partir de la razn trigonomtrica dada, calcule las otras cinco razones si:

    a. 11

    5cos

    Solucin.

    Se construye un tringulo rectngulo con un ngulo agudo y como la razn dada nos establece

    una relacin entre sus lados aplicando el Teorema de Pitgoras determinamos el lado que falta.

    b. 3

    11cot

    Solucin.

    Se construye un tringulo rectngulo con un ngulo agudo y como la razn dada nos establece

    una relacin entre sus lados aplicando el Teorema de Pitgoras determinamos el lado que falta.

    2. En los siguientes ejercicios, calcule los valores solicitados sin usar calculadora.

    a. cotycos si 0tany4

    1sen .

    5

    x

    11

    11

    3

    x

    64115 222 xx

    64

    5cot

    64

    11csc

    5

    64tan

    5

    11se

    11

    64sen

    c

    13053 222 xx

    11

    3tan

    11

    130csc

    130

    11cos

    3

    130se

    130

    3sen

    c

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    Eduardo Quincho 10

    Solucin.

    Usando la Circunferencia Trigonomtrica, cuya

    ecuacin es 122 yx ( 1r ) y de donde cosx

    e4

    1sen y se tiene.

    4

    151

    4

    12

    2

    xx

    Adems,

    4

    1

    1sen

    y

    r

    y y 000tan xy

    x

    y

    luego el punto final es

    4

    1;

    4

    15

    Por lo tanto:

    4

    15cos x y .15

    4

    14

    15

    cot

    y

    x

    b. cscysec si .0cosy3

    4cot

    Solucin.

    Usando la Circunferencia Trigonomtrica, cuya

    ecuacin es 122 yx ( 1r ) y de donde cosx

    e .seny

    Dato:

    00cos xr

    x y

    kykxyk

    k

    y

    x3400

    3

    4

    3

    4cot

    5

    3

    5

    4

    5

    11251 222 yxkkyx

    luego el punto final es

    5

    3;

    5

    4

    Por lo tanto:

    4

    51sec

    x y

    3

    51csc

    y

    cosx

    4/1;2x

    4/1;1x

    seny

    4/1

    cosx

    5/3;2x

    5/3;1x

    seny

    5/3

  • UPC rea de Ciencias Matemtica Bsica (MA420)

    Eduardo Quincho 11

    4. FUNCIONES TRIGONOMTRICAS Y GRAFICAS DE

    FUNCIONES SINUSOIDALES

    1. Grafique las siguientes funciones, indicando el perodo, la amplitud, el desfasamiento y el desplazamiento vertical cuyas reglas de correspondencia son:

    a. 32

    cos2

    xxf

    Solucin:

    kxbaxxf

    cos3

    2cos2

    Amplitud: 22 aA

    Periodo:

    21

    22

    bT

    Traslacin Horizontal: 2

    (hacia la izquierda) (desfasamiento)

    Traslacin vertical: 3k (3 unidades hacia abajo)

    2

    0

    2

    2

    3

  • UPC rea de Ciencias Matemtica Bsica (MA420)

    Eduardo Quincho 12

    b. 14

    33sen2

    xxg

    Solucin:

    kxbaxxxf

    cos1

    43sen21

    4

    33sen2

    Amplitud: 22 aA

    Periodo: 3

    2

    3

    2

    T

    Traslacin Horizontal: 4

    (hacia la derecha) (desfasamiento)

    Traslacin vertical: 2k (2 unidades hacia arriba)

    4.1.1. Ejercicios

    1. Grafique )(xfy siendo 23

    2cos3

    xxf , indicando el perodo, la

    amplitud, el desfasamiento y el desplazamiento vertical.

    12

    11

    12

    7

    12

    5

    4

    34

    4

    12

    5

    12

    7

    4

    3

    12

    11