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1° Parcial · Tema 2 · Matemática 51

Matemática 51· CBC · Cátedra única · 1C 2026

Fuente: Altillo.com

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En cada ejercicio, escriba los razonamientos que justifican la respuesta.

Importante: la nota definitiva de este examen queda sujeta a una posible instancia oral complementaria.

Ejercicio 1

Enunciado sin revisar Solución sin revisar IA Reportar un error

Sean A=(a,4)A = (a, 4), P=(1,−1)P = (1, -1) y Q=(3,−5)Q = (3, -5). Encontrar el valor de a∈Ra \in \mathbb{R} para que dist(A,P)=dist(A,Q)dist(A, P) = dist(A, Q).

Ver solución (sin revisar)

La distancia entre dos puntos es dist((x1,y1),(x2,y2))=(x2−x1)2+(y2−y1)2dist\big((x_1, y_1), (x_2, y_2)\big) = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}. Como las dos distancias son positivas, son iguales exactamente cuando lo son sus cuadrados:

dist(A,P)2=(1−a)2+(−1−4)2=a2−2a+1+25=a2−2a+26dist(A,Q)2=(3−a)2+(−5−4)2=a2−6a+9+81=a2−6a+90\begin{aligned} dist(A, P)^2 &= (1 - a)^2 + (-1 - 4)^2 = a^2 - 2a + 1 + 25 = a^2 - 2a + 26 \\ dist(A, Q)^2 &= (3 - a)^2 + (-5 - 4)^2 = a^2 - 6a + 9 + 81 = a^2 - 6a + 90 \end{aligned}

Igualamos:

a2−2a+26=a2−6a+90  ⟺  4a=64  ⟺  a=16.a^2 - 2a + 26 = a^2 - 6a + 90 \iff 4a = 64 \iff a = 16 .

Verificación: con A=(16,4)A = (16, 4), dist(A,P)2=152+52=250dist(A, P)^2 = 15^2 + 5^2 = 250 y dist(A,Q)2=132+92=250dist(A, Q)^2 = 13^2 + 9^2 = 250.

Respuesta: a=16a = 16.

Ejercicio 2

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Hallar la función cuadrática ff cuyo gráfico tiene vértice (4,16)(4, 16) y pasa por el punto (0,−32)(0, -32).

Ver solución (sin revisar)

Una cuadrática con vértice (xv,yv)(x_v, y_v) se escribe f(x)=a(x−xv)2+yvf(x) = a(x - x_v)^2 + y_v con a≠0a \neq 0. Con vértice (4,16)(4, 16):

f(x)=a(x−4)2+16.f(x) = a(x - 4)^2 + 16 .

Como pasa por (0,−32)(0, -32):

f(0)=a(0−4)2+16=16a+16=−32  ⟺  16a=−48  ⟺  a=−3.f(0) = a(0 - 4)^2 + 16 = 16a + 16 = -32 \iff 16a = -48 \iff a = -3 .

Entonces

f(x)=−3(x−4)2+16=−3x2+24x−32.f(x) = -3(x - 4)^2 + 16 = -3x^2 + 24x - 32 .

Verificación: f(0)=−32f(0) = -32 y el vértice está en xv=−242⋅(−3)=4x_v = -\dfrac{24}{2 \cdot (-3)} = 4, con f(4)=16f(4) = 16.

Respuesta: f(x)=−3(x−4)2+16f(x) = -3(x - 4)^2 + 16, o sea f(x)=−3x2+24x−32f(x) = -3x^2 + 24x - 32.

Ejercicio 3

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Sean f(x)=68−xf(x) = \dfrac{6}{8 - x}, g(x)=2x+3g(x) = 2x + 3 y h(x)=f∘g(x)h(x) = f \circ g(x). Hallar la función inversa h−1h^{-1} y dar las ecuaciones de todas sus asíntotas.

Ver solución (sin revisar)

La composición. h(x)=f(g(x))=68−(2x+3)=65−2xh(x) = f\big(g(x)\big) = \dfrac{6}{8 - (2x + 3)} = \dfrac{6}{5 - 2x}, definida para x≠52x \neq \dfrac{5}{2}. Como el numerador nunca se anula, hh toma todos los valores reales salvo el 00: Im⁡(h)=R−{0}\operatorname{Im}(h) = \mathbb{R} - \{0\}.

La inversa. Despejamos xx de y=65−2xy = \dfrac{6}{5 - 2x} (con y≠0y \neq 0):

5−2x=6y  ⟺  2x=5−6y=5y−6y  ⟺  x=5y−62y.5 - 2x = \frac{6}{y} \iff 2x = 5 - \frac{6}{y} = \frac{5y - 6}{y} \iff x = \frac{5y - 6}{2y} .

Entonces

h−1(x)=5x−62x,Dom⁡(h−1)=R−{0}=Im⁡(h).h^{-1}(x) = \frac{5x - 6}{2x}, \qquad \operatorname{Dom}(h^{-1}) = \mathbb{R} - \{0\} = \operatorname{Im}(h) .

Verificación: h−1(h(x))=5⋅65−2x−62⋅65−2x=30−6(5−2x)12=12x12=xh^{-1}\big(h(x)\big) = \dfrac{5 \cdot \frac{6}{5 - 2x} - 6}{2 \cdot \frac{6}{5 - 2x}} = \dfrac{30 - 6(5 - 2x)}{12} = \dfrac{12x}{12} = x.

Las asíntotas de h−1h^{-1}.

  • Vertical: el denominador se anula en x=0x = 0 y el numerador ahí vale −6≠0-6 \neq 0, así que lim⁡x→0∣h−1(x)∣=+∞\displaystyle \lim_{x \to 0} \left| h^{-1}(x) \right| = +\infty. Asíntota vertical: x=0x = 0.
  • Horizontal: lim⁡x→±∞5x−62x=lim⁡x→±∞(52−3x)=52\displaystyle \lim_{x \to \pm\infty} \frac{5x - 6}{2x} = \lim_{x \to \pm\infty} \left( \frac{5}{2} - \frac{3}{x} \right) = \frac{5}{2}. Asíntota horizontal: y=52y = \dfrac{5}{2}.

Respuesta: h−1(x)=5x−62xh^{-1}(x) = \dfrac{5x - 6}{2x}, con asíntota vertical x=0x = 0 y asíntota horizontal y=52y = \dfrac{5}{2}.

(Son las de hh con los ejes intercambiados: hh tiene asíntota vertical x=52x = \dfrac{5}{2} y horizontal y=0y = 0.)

Ejercicio 4

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Sea f(x)=4sen⁡(x)−2f(x) = 4 \operatorname{sen}(x) - 2. Hallar todos los x∈[0;2π]x \in [0; 2\pi] tales que f(x)=0f(x) = 0.

Ver solución (sin revisar)f(x)=0  ⟺  4sen⁡(x)−2=0  ⟺  sen⁡(x)=12.f(x) = 0 \iff 4 \operatorname{sen}(x) - 2 = 0 \iff \operatorname{sen}(x) = \frac{1}{2} .

En [0;2π][0; 2\pi] el seno es positivo solo en el primer y el segundo cuadrante. En el primero, sen⁡(π6)=12\operatorname{sen}\left(\dfrac{\pi}{6}\right) = \dfrac{1}{2}. En el segundo, sen⁡(π−x)=sen⁡(x)\operatorname{sen}(\pi - x) = \operatorname{sen}(x) da x=π−π6=5π6x = \pi - \dfrac{\pi}{6} = \dfrac{5\pi}{6}. Sumarles 2π2\pi o restárselo deja los valores fuera del intervalo.

Respuesta: x=π6x = \dfrac{\pi}{6} y x=5π6x = \dfrac{5\pi}{6}.