Este examen todavía no lo revisó un docente: la transcripción y las soluciones pueden tener errores. Cada ejercicio indica qué ya está revisado. Si encontrás un error, avisame.
En cada ejercicio, escriba los razonamientos que justifican la respuesta.
Ejercicio 1
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Sea f(x) la función lineal cuyo gráfico pasa por los puntos (−1,0) y (1,10). Escribir como un intervalo o una unión de intervalos el conjuntos {x∈R:f(x)≥35}.
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La función lineal. Escribimos f(x)=mx+b. La pendiente es
m=1−(−1)10−0=210=5.Como pasa por (−1,0): f(−1)=5⋅(−1)+b=0⟺b=5. Entonces f(x)=5x+5.
Verificación: f(1)=5+5=10.
El conjunto. Resolvemos la inecuación:
5x+5≥35⟺5x≥30⟺x≥6.(Dividimos por 5>0, así que la desigualdad no cambia de sentido.)
Respuesta: {x∈R:f(x)≥35}=[6;+∞).
Ejercicio 2
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Sea f(x)=ax2+20x+22. Hallar el valor de a∈R para que el vértice del gráfico de f tenga abscisa x=5. Para el valor hallado, dar la imagen de f.
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El valor de a. Para que f sea cuadrática (y tenga vértice) necesitamos a=0. La abscisa del vértice de ax2+bx+c es xv=−2ab, así que
−2a20=5⟺−a10=5⟺a=−2.Entonces f(x)=−2x2+20x+22.
La imagen. La ordenada del vértice es
yv=f(5)=−2⋅25+20⋅5+22=−50+100+22=72.Como a=−2<0, la parábola es cóncava hacia abajo: 72 es el valor máximo y f toma todos los valores menores o iguales que él.
Respuesta: a=−2 e Im(f)=(−∞;72].
Ejercicio 3
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Sean f(x)=x−48x−1 y g(x)=x+4. Hallar todas las asíntotas de g∘f(x).
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La composición. Para x=4:
g∘f(x)=g(f(x))=x−48x−1+4=x−48x−1+4(x−4)=x−412x−17.Su dominio es R−{4} (g está definida en todo R, así que no agrega restricciones).
Asíntota vertical. En x=4 el denominador se anula y el numerador vale 12⋅4−17=31=0, así que x→4lim∣g∘f(x)∣=+∞. Asíntota vertical: x=4.
Asíntota horizontal. Dividimos numerador y denominador por x:
x→±∞limx−412x−17=x→±∞lim1−x412−x17=12.Asíntota horizontal: y=12. (Como es un cociente de polinomios de grado 1, no hay asíntota oblicua.)
Respuesta: asíntota vertical x=4 y asíntota horizontal y=12.
Ejercicio 4
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Sea f(x)=3cos(x)−5. Determinar la imagen de f y hallar todos los x∈[−2π;25π] en los que f alcanza el valor máximo.
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La imagen. Para todo x∈R vale −1≤cos(x)≤1, y cos toma todos esos valores. Multiplicando por 3>0 y restando 5:
−3−5≤3cos(x)−5≤3−5⟺−8≤f(x)≤−2.Entonces Im(f)=[−8;−2].
Dónde alcanza el máximo. El valor máximo es −2:
3cos(x)−5=−2⟺3cos(x)=3⟺cos(x)=1⟺x=2kπ, k∈Z.Buscamos los que están en [−2π;25π]:
- k=−1: x=−2π<−2π, no está.
- k=0: x=0, sí está.
- k=1: x=2π, sí está (2π<25π).
- k=2: x=4π>25π, no está.
Verificación: f(0)=f(2π)=3⋅1−5=−2.
Respuesta: Im(f)=[−8;−2]; f alcanza su valor máximo −2 en x=0 y x=2π.