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 la función lineal cuyo gráfico que pasa por los puntos (1,9) y (5,1). Escribir al conjunto A={x∈R/f(x)<1} como intervalo o unión de intervalos.
Ver solución (sin revisar)
La función. La pendiente de la recta que pasa por (1,9) y (5,1) es
m=5−11−9=4−8=−2.Entonces f(x)=−2x+b, y como f(1)=9: −2+b=9⟺b=11. Así,
f(x)=−2x+11.Verificación: f(5)=−10+11=1.
El conjunto. Resolvemos la inecuación:
−2x+11<1⟺−2x<−10⟺x>5.Al dividir por −2, que es negativo, la desigualdad se invierte. (Tiene sentido: f es decreciente y f(5)=1, así que f(x)<1 justo a la derecha de 5.)
Respuesta: A=(5,+∞).
Ejercicio 2
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Hallar los ceros de la función cuadrática f cuyo gráfico tiene vértice en (2,36) y pasa por (1,35).
Ver solución (sin revisar)
Con vértice (2,36), la forma canónica es
f(x)=a(x−2)2+36,a=0.Como pasa por (1,35):
f(1)=a(1−2)2+36=a+36=35⟺a=−1.Entonces f(x)=−(x−2)2+36. Los ceros:
−(x−2)2+36=0⟺(x−2)2=36⟺∣x−2∣=6⟺x−2=6 o x−2=−6.Es decir, x=8 o x=−4.
Verificación: f(8)=−36+36=0 y f(−4)=−36+36=0.
Respuesta: los ceros de f son x=−4 y x=8.
Ejercicio 3
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Sea f(x)=x−7x+5. Hallar f−1 y el dominio de f−1.
Ver solución (sin revisar)
f está definida para x=7. Despejamos x de y=x−7x+5:
y(x−7)yx−7yyx−xx(y−1)x=x+5=x+5=7y+5=7y+5=y−17y+5(y=1).El valor y=1 no se alcanza: x−7x+5=1 llevaría a x+5=x−7, o sea 5=−7, absurdo. Por eso Im(f)=R−{1}, y ese es el dominio de la inversa.
f−1(x)=x−17x+5,Dom(f−1)=R−{1}.Verificación: f−1(f(x))=x−7x+5−17⋅x−7x+5+5=(x+5)−(x−7)7(x+5)+5(x−7)=1212x=x.
Respuesta: f−1(x)=x−17x+5, con Dom(f−1)=R−{1}.
Ejercicio 4
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Sea f(x)=4cos(x)−2. Hallar los ceros de f en el intervalo [2π;25π].
Ver solución (sin revisar)
f(x)=0⟺4cos(x)−2=0⟺cos(x)=21.En una vuelta [0;2π), el coseno vale 21 en x=3π (primer cuadrante) y en x=2π−3π=35π (cuarto cuadrante). Todas las soluciones son x=3π+2kπ y x=35π+2kπ, con k∈Z.
Ahora vemos cuáles caen en [2π;25π]:
- 3π<2π: queda afuera. Pero 3π+2π=37π sí está, porque 37π=614π<615π=25π.
- 35π está, porque 2π<35π<25π. Sumándole o restándole 2π se sale del intervalo.
Verificación: cos(35π)=cos(37π)=cos(3π)=21.
Respuesta: los ceros de f en el intervalo son x=35π y x=37π.