Unidad 1 Funciones Polinomiales - Dolores Brauer
Unidad 1 Funciones Polinomiales - Dolores Brauer
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UNIDAD I. FUNCIONES POLINOMIALES<br />
Conceptos clave:<br />
Sean X y Y dos conjuntos no vacíos.<br />
1. Una función de X en Y es una regla de correspondencia que asocia a<br />
cada elemento de X con un único elemento de Y<br />
2. función polinomial es de la forma<br />
Donde son números reales llamados los coeficientes de la<br />
función polinomial y es un entero no negativo. El dominio lo constituyen<br />
todos los números reales.<br />
3. es el coeficiente principal de la función y es el grado de la función<br />
polinomial.<br />
Una forma de graficar una función polinomial es asignar valores a la variable ,<br />
y calcular estos para , de esta forma se tienen algunas parejas ordenadas<br />
que forman parte de la función.<br />
?_______<br />
Ejemplos<br />
P4 ¿Qué implica este último resultado?<br />
1) La altura h en metros de una pelota de golf lanzada<br />
desde un montículo en un tiempo de t dado en segundos está<br />
dada por h(t)= -4t 2 +20t+5.<br />
P1 Cuándo , ¿Cual es el valor de la altura ?_______<br />
P2. Cuándo , ¿Cual es el valor de la altura<br />
?_______<br />
P3 Cuándo , ¿Cual es el valor de la altura<br />
_________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 1
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
En la expresión dada la altura depende únicamente de tiempo t.<br />
P5 De acuerdo al concepto clave 2, es una función polinomial<br />
_______________<br />
P6 ¿Por qué?_____________________________________________________<br />
P7 ¿Cuáles son los coeficientes de ?_________________________________<br />
P8 ¿De qué grado es la función polinomial ? __________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
2) Se requiere construir una caja sin tapa, a partir de una lámina rectangular<br />
que mide 21cm de largo y 16cm de ancho. Se debe construir la caja<br />
cortando cuadrados iguales en las cuatro esquinas de la lámina, doblando<br />
hacia arriba los lados y soldando. Encuentra la medida del lado de los<br />
cuadrados que deben cortarse para obtener la caja de volumen máximo.<br />
x<br />
x<br />
x<br />
x<br />
21 cm<br />
16 cm<br />
Si es la medida del lado del cuadrado que cortaremos en cada esquina,<br />
P9 ¿Cuánto mide el largo del rectángulo? 21 - __________<br />
P10 ¿Cuánto mide el ancho del rectángulo? 16 - _________<br />
1- 2 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong><br />
x<br />
x<br />
x<br />
x
P11 ¿Cuál será la altura de la caja? ________<br />
P12 ¿Cuál será el volumen de la caja? V=(21 - )(16 - )x<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
Haciendo las operaciones correspondientes, el volumen anterior puede escribirse<br />
como:<br />
Es una expresión que indica que el volumen de la caja depende únicamente<br />
del lado x del cuadrado que cortamos.<br />
P13 De acuerdo al concepto clave 2, es una función polinomial<br />
_______________<br />
P14 ¿Por qué?______________________________________________________<br />
P15 ¿Cuáles son los coeficientes de ?________________________________<br />
P16 ¿De qué grado es la función polinomial ? _________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
P17 En la siguiente tabla, completa los valores que faltan, según el lado del<br />
cuadrado .<br />
Lado del cuadrado 2.6 2.8 3 3.2 3.4<br />
Volumen de la Caja V<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 3
En el ejercicio anterior, es el lado del cuadrado que se corta en cada esquina de<br />
la lámina, representa un número, tomado de un conjunto D de números reales.<br />
Hay una regla de correspondencia que asocia a cada valor un único número real<br />
V, en donde V (volumen) es un número tomado de un conjunto C de números<br />
reales. La regla de correspondencia es:<br />
En el ejercicio de la caja:<br />
P18 ¿Porqué no puede ser menor que cero?____________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
P19 ¿Porqué no puede ser mayor que ocho?___________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
P20 ¿El valor de solamente puede ser entero?__________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
P21 ¿El volumen puede tomar valores negativos?________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
1- 4 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
3) Una compañía de Gas LP, desea construir tanques de gas para empresas<br />
que así lo demandan, se requiere soldar a una pieza cilíndrica de acero de<br />
6 mts de largo con dos semiesferas en cada extremo, tal como se muestra<br />
abajo.<br />
Se requiere modificar el volumen del tanque, pero sólo es permitido variar el radio,<br />
es decir, el largo del tanque debe permanecer constante a 6mts.<br />
P22 El volumen del cilindro es , pero debido a que la altura siempre<br />
es 6mts, entonces<br />
Si unimos las dos mitades de las esferas, se forma una esfera cuyo volumen<br />
es:<br />
P23 ¿Cuál es el volumen total del tanque? _____________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
Es una expresión que indica que el volumen del tanque depende únicamente<br />
del radio, tal como se especificó en un principio.<br />
P24 De acuerdo al concepto clave 2, ¿Por qué es función polinomial?<br />
__________________________________________________________________<br />
P25 ¿Cuáles son los coeficientes de ?________________________________<br />
P26 ¿De qué grado es la función polinomial ? _________________________<br />
Hay una regla de correspondencia que asocia a cada valor x un único número real<br />
V, en donde V (volumen) es un número tomado de un conjunto de números reales.<br />
P27 La regla de correspondencia es: ________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 5
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
4) Se tiene un troco cilíndrico de 30cm de diámetro y se requiere obtener una viga<br />
con la mayor resistencia posible. Sabiendo que la resistencia es directamente<br />
proporcional al ancho y al cuadrado de la altura. ¿Cuál es el ancho y el alto de la<br />
viga?<br />
Vista de frente<br />
P28 Si es el ancho de la viga y la altura, ¿cuándo mide la diagonal?________<br />
P29 ¿Por qué?_____________________________________________________<br />
P30 De acuerdo con el teorema de Pitágoras<br />
P31 Despejando , por lo tanto y<br />
x<br />
30cm y<br />
x<br />
y<br />
1- 6 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
P32 Si anteriormente indicamos que la resistencia R de la viga de sección<br />
transversal rectangular es directamente proporcional al ancho y al cuadrado de la<br />
altura, podemos decir que<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
P33 Completa la siguiente tabla con los valores que se te solicitan para<br />
(ancho), realiza las operaciones y obtén (altura) y<br />
(resistencia).<br />
12 14 16 18 20<br />
755.70<br />
27.49<br />
9068.40<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
Se puede observar que a valores distintos del ancho<br />
, la altura varía al igual que la resistencia<br />
Con base en los resultados, ¿a qué altura y ancho de la viga parece haber una<br />
resistencia mayor?_____________<br />
De acuerdo a lo obtenido sabemos que , y también que<br />
.<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 7
P34 Utilizando la ecuación 2 para sustituirla en la ecuación 1 tenemos:<br />
_____________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
La expresión que acabas de obtener, depende solo de la variable x, que en el<br />
contexto del problema representa a _______________, es decir:<br />
La resistencia así calculada dependerá solo del ancho de la viga.<br />
P35 ¿De qué grado es la función polinomial ? _________________________<br />
Hay una regla de correspondencia que asocia a cada valor x un único número real<br />
R, en donde R (resistencia) es un número tomado de un conjunto de números<br />
reales.<br />
P36.La regla de correspondencia es: ________________________<br />
P37 Completa la siguiente tabla con los valores que se te solicitan para x(ancho),<br />
obtén y(altura) y R(resistencia).<br />
12 16.5 17.5 18<br />
9072 10390.625<br />
_________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
1- 8 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Ejercicio 1.1<br />
Para cada uno de los ejercicios siguientes encontrar la<br />
función que se solicita e indicar si se trata de una función<br />
polinomial y justificarlo, indicar también de que grado es<br />
esta.<br />
1.- La altura h en metros de una pelota de golf lanzada desde un<br />
montículo en un tiempo de t dado en segundos está dada por<br />
a) Cuándo .5, ¿Cual es el valor de la altura ?_______<br />
b) Cuándo , ¿Cual es el valor de la altura ?_______<br />
c) Cuándo , ¿Cual es el valor de la altura ?_______<br />
d) Cuándo , ¿Cual es el valor de la altura ?_______<br />
e) ¿Qué implica este último valor?<br />
2.- Si el volumen de una caja en forma de prisma rectangular es 210cm 3 y las<br />
dimensiones de la caja en centímetros son tres números naturales consecutivos.<br />
Encuentra las dimensiones de la caja.<br />
3.-Se necesitan construir cajas para regalo como la que se muestra en la siguiente<br />
figura:<br />
80<br />
Si se cortan 6 cuadrados de cm por lado en cada esquina y en la parte media de<br />
una lámina rectangular y posteriormente se doblan hacia arriba los extremos y los<br />
lados, se forma una caja con su tapadera.<br />
a) Encuentra la función que representa el volumen de la caja<br />
b) Si mide 6cm. ¿Cuál es el volumen de la caja?<br />
c) Si mide 5cm. ¿Cuál es el volumen de la caja?<br />
d) ¿Cuál es el máximo valor que puede tomar ?<br />
e) ¿El valor de solamente puede ser entero?<br />
f) ¿El volumen puede tomar valores negativos?<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 9<br />
50
g) Si el volumen de la caja es de 15000 cm 3 ¿Cuánto mide su alto?<br />
4.- Si se construye tanque de almacenamiento para granos (llamado silo) de forma<br />
cilíndrica con una tapa en forma de semiesfera, encuentra la función que<br />
representa el volumen sabiendo que la altura del cilindro siempre debe ser de<br />
9mts y el radio puede variar.<br />
r<br />
9mts<br />
5.- Determinar el punto de la parábola que esté más cercano al punto<br />
(5,25).<br />
Ayuda: , como el punto (x,y) satisface la ecuación<br />
, se sustituye esta última en la ecuación de la distancia.<br />
1- 10 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Conceptos clave:<br />
Sean y dos conjuntos no vacíos.<br />
4. Una función de en es una regla de correspondencia que asocia a<br />
cada elemento de con un único elemento de .<br />
5. Dominio de la función es el conjunto .<br />
6. Valor de la función en x o imagen de . Es el elemento de Y<br />
correspondiente a un elemento de .<br />
7. Rango de la función, es el conjunto de todas las imágenes.<br />
8. Cada uno de los elementos del conjunto deberá tener una imagen,<br />
pudiendo incluso ser la misma.<br />
9. No todos los elementos de son imágenes de uno o más elementos de<br />
, por tanto, el rango pudiera ser un subconjunto de .<br />
Conjunto Conjunto<br />
DOMINIO<br />
Regla=f<br />
Rango<br />
10. Los conjuntos y se pueden definir en términos de variables<br />
dependientes e independientes, así, los elementos del conjunto<br />
pueden entenderse como las variables independientes y los<br />
elementos del conjunto como las variables dependientes.<br />
11. Al conjunto se le denomina como , se lee “ de ” o “función de<br />
”. Algunas otras veces<br />
12. El contradominio, es el conjunto de números de entre los cuales se<br />
podrán elegir aquellos y que se asociarán a cada x.<br />
13. Los elementos de y que se utilizan para asociarse con algún elemento<br />
x son el rango de la función.<br />
14. La función puede representarse como un conjunto de parejas<br />
ordenadas (x,y), donde<br />
15. No puede haber dos o más parejas ordenadas con el mismo primer<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 11
elemento.<br />
Cuando en el símbolo , se reemplaza por un numero, como ,<br />
, , etc. El símbolo representa también un número. Es decir,<br />
el valor obtenido al sustituir en la regla de correspondencia por el<br />
número dado.<br />
Ejemplos<br />
1) Si sabes que toda persona tiene cierta estatura, estas<br />
asociando el nombre de la persona con un número que es<br />
precisamente la altura de la persona.<br />
¿Una misma persona puede tener dos estaturas<br />
distintas?_______<br />
¿Dos personas pueden tener la misma estatura?_________<br />
¿La estatura podría ser un numero negativo?_________<br />
P38. ¿Cuál es el dominio?____________<br />
P39. ¿Cuál es el rango?_____________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
De acuerdo al concepto clave 10, la variable dependiente es ______________ y la<br />
variable independiente es: ______________<br />
2) Cuando te das de alta en una red social por ejemplo facebook, uno de los<br />
datos que te pide es tu nombre, al final tendrás una cuenta en facebook.<br />
P40. ¿La misma cuenta puede ser usada por dos distintas personas?______ (Se<br />
asume que la cuenta no puede ser prestada o trasferida).<br />
P41. ¿Una misma persona puede tener dos o más cuentas diferentes?_______<br />
P42. ¿Cuál es el dominio?____________<br />
P43. ¿Cuál es el rango?_____________<br />
De acuerdo al concepto clave 10, la variable dependiente es ______________ y la<br />
variable independiente es: ______________<br />
1- 12 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
3) En el ejemplo de la sección anterior de la pelota de golf lanzada desde un<br />
montículo cuya altura en un tiempo en segundos es<br />
.<br />
P44. ¿Cuál es el dominio?________________<br />
P45. ¿Cuál es el rango?__________________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
4) En el ejemplo de la sección anterior de la caja sin tapa, donde debía<br />
obtenerse la caja de volumen máximo.<br />
x<br />
x<br />
x<br />
x<br />
21 cm<br />
Encontraste que la regla de correspondencia se podía escribir como:<br />
Es una expresión que indica que el volumen de la caja depende únicamente del<br />
lado del cuadrado que cortamos.<br />
La siguiente tabla, la completaste en la sección anterior.<br />
16 cm<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 13<br />
x<br />
x<br />
x<br />
x
Lado del cuadrado 2.6 2.8 3 3.2 3.4<br />
Volumen de la Caja 443.66 448.45 450 448.51 444.18<br />
De acuerdo a los conceptos clave 11 a 14, los valores correspondientes de y ,<br />
pueden registrarse como un conjunto de parejas ordenadas , donde el<br />
primer elemento representa el lado del cuadrado y el segundo al volumen que le<br />
corresponde.<br />
Toma los valores correspondientes en la tabla para formar las siguientes parejas<br />
ordenadas.<br />
(2.6,_____); (2.8,_____); (3,_____); (3.2,_____); (3.4,_____)<br />
Localiza otros puntos por ejemplo da valores a desde 0 hasta 8 y calcula el<br />
volumen correspondiente a cada uno.<br />
Las parejas ordenadas pueden ubicarse en una gráfica, lo primero es localizar en<br />
un sistema de coordenadas cartesianas las parejas y después unir en un<br />
trazo suave dichos puntos.<br />
500.00<br />
400.00<br />
300.00<br />
200.00<br />
100.00<br />
-<br />
0 2 4 6 8 10<br />
Así podemos decir que de acuerdo a lo visto y a los conceptos clave que:<br />
P46. En el problema de la caja, ¿cuál es el dominio y rango de la función?<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
1- 14 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
En el problema del tronco cilíndrico de 30cm de diámetro en donde se requería<br />
obtener una viga con la mayor resistencia posible. Sabiendo que la resistencia es<br />
directamente proporcional al ancho y al cuadrado de la altura.<br />
Encontraste que la regla de correspondencia es:<br />
12 16.5 17 17.5 18<br />
9072 10357.875 10387 10390.625 10368<br />
Toma los valores correspondientes en la tabla y forma en tu cuaderno las parejas<br />
ordenadas, tal como lo hiciste para el ejemplo de la caja.<br />
Localiza los puntos sobre el eje cartesiano y bosqueja la grafica, si es necesario,<br />
proporciona mas valores para que formes más parejas ordenadas.<br />
10600<br />
10400<br />
10200<br />
10000<br />
9800<br />
9600<br />
9400<br />
9200<br />
9000<br />
0 5 10 15 20 25<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 15
1.-<br />
2.-<br />
3.-<br />
4.-<br />
5.-<br />
Ejercicio 1.2<br />
Para cada una de las siguientes funciones:<br />
a) identifica el dominio y el rango<br />
b) Elabora una tabla de valores permitidos de acuerdo con el<br />
dominio.<br />
c) Forma las parejas ordenadas a partir de la tabla de<br />
valores del inciso b).<br />
d) Bosqueja la gráfica de cada una de las funciones.<br />
1- 16 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Conceptos clave:<br />
16. Intervalo. es una forma de expresar una parte de la recta numérica.<br />
a. Intervalo cerrado. Sean a y b dos números reales con a
Ejemplos<br />
1) De acuerdo al concepto clave 16.a, Una forma de<br />
representar a los números reales que se encuentran entre 1 y<br />
4 incluyendo al 1 y al 4, es: [1,4].<br />
P47. ¿El numero 1.5 está dentro del intervalo?_______<br />
P48. ¿El numero 3.99999 está dentro del intervalo?________<br />
P49. ¿El numero 0.99999 está dentro del intervalo?_______<br />
P50. ¿El numero está dentro del intervalo?_______<br />
Una infinidad de números, se encuentran dentro del intervalo [1,4].<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
P51. Si requieres representar un intervalo de números entre -1 y 5, pero sin incluir<br />
al -1 ni al 5, ¿Cómo lo representarías?___________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
P52. Si requieres representar un intervalo de números entre el -10 y -8, pero sin<br />
incluir al -8, ¿Cómo lo representarías?________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
P53. Indica con tus propias palabras que representan los siguientes intervalos<br />
a) [-4,5) __________________________________________________<br />
b) (-4,5) __________________________________________________<br />
c) (-4,5] __________________________________________________<br />
1- 18 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
d) [-4,5] __________________________________________________<br />
e) _________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
P54. Indica con una “S” dentro del paréntesis, si el valor dado se encuentra dentro<br />
del intervalo dado, en otro caso deja el paréntesis en blanco.<br />
a) 9.873, está en el intervalo [9,10) ( )<br />
b) -11.22, está en el intervalo (-11,0] ( )<br />
c) 0 está en el intervalo (0,10) ( )<br />
d) 100, está en el intervalo (90,100] ( )<br />
e) 14.59, está en el intervalo [14.59,16) ( )<br />
f) -1.2, está en el intervalo (-2,0] ( )<br />
g) 73, está en el intervalo (70,73) ( )<br />
h) -22, está en el intervalo (-23,9) ( )<br />
i) 9.873, está en el intervalo [9,9.5] ( )<br />
j) -11.22, está en el intervalo [-11.22,0] ( )<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 19
Ejercicio 1.3<br />
1. Indica con tus propias palabras que representan los<br />
siguientes intervalos, por mucha atención, algunos<br />
intervalos no tienen sentido y deberás indicarlo.<br />
1. Intervalos<br />
a) [-8,3) ____________________________________<br />
b) (-4,-5) _________________________________________<br />
c) (-3,4] __________________________________________________<br />
d) [-3,10] __________________________________________________<br />
e) _________________________________________________<br />
2. Indica el intervalo según corresponda:<br />
a) Todos los números comprendidos entre 9 y 12._____________<br />
b) Todos los números comprendidos entre 9 y 12 incluyendo al 9_________<br />
c) Todos los números entre -14 y -5 incluyendo a -5__________<br />
d) __________<br />
e) ________<br />
f) __________<br />
g) ______<br />
3.- Indica con una “S” dentro del paréntesis, si el valor dado se encuentra dentro<br />
del intervalo dado, en otro caso deja el paréntesis en blanco.<br />
a) 11.3, está en el intervalo [5,112) ( )<br />
b) -22, está en el intervalo (-11,0] ( )<br />
c) -1 está en el intervalo (-1,10) ( )<br />
d) -12.98, está en el intervalo (-14,-13] ( )<br />
e) 14.1909, está en el intervalo [14.1,14.2) ( )<br />
f) -9.9, está en el intervalo (-10,0] ( )<br />
g) 7.11, está en el intervalo (7,7.3) ( )<br />
h) -1010, está en el intervalo [-1100,9) ( )<br />
i) 873.9, está en el intervalo (873.9, 900] ( )<br />
j) -873.9, está en el intervalo [-873.9,0) ( )<br />
1- 20 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Conceptos clave:<br />
24. Ecuación polinomial con dos variables<br />
Si a le restamos entonces:<br />
Si sustituimos por la variable obtenemos una ecuación polinomial con<br />
dos variables.<br />
Otra forma de expresarlo es:<br />
Donde son números reales llamados los coeficientes de la<br />
ecuación polinomial y es un entero no negativo.<br />
es el coeficiente principal de la ecuación y es el grado de la ecuación<br />
polinomial.<br />
25. En el caso de una función polinomial al valor x que hace que<br />
Se le llama cero del polinomio.<br />
Cuando esto sucede, se tiene un punto donde la gráfica corta al eje x, es<br />
decir, el par ordenado (x,0).<br />
26. Al valor de x que cumple con:<br />
Se le llama solución o raíz de la ecuación.<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 21
Ejemplos<br />
1) De acuerdo al concepto clave 24 para<br />
, si sustituimos por la variable , obtenemos:<br />
o<br />
2) Para en , ,<br />
por lo tanto , de esta forma tenemos la pareja ordenada<br />
.<br />
En la siguiente tabla encuentra las parejas ordenadas para los valores de la<br />
variable x que se indican.<br />
P55.<br />
-2 -1 0 1 2<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
P56. ¿Podrías evaluar la función anterior para valores no enteros? _____ ¿Por<br />
qué?______________________________________________________________<br />
.<br />
P57. Evalúa para x con los siguientes valores 2.56, 1.45 y<br />
forma las parejas ordenadas.<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
1- 22 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
P58. Con las parejas ordenadas que obtuviste bosqueja la gráfica de<br />
,<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
P59. ¿Cuál es el dominio y rango de la función?_________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
De acuerdo al concepto clave 24, obtuviste la ecuación polinomial<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 23<br />
o
Notaras que se cumple con: , es decir, tomando la pareja<br />
ordenada (-2,-13), tenemos:<br />
Toma otras parejas ordenadas de la tabla que ya calculaste y verifica que esto<br />
siempre se cumple.<br />
Para ( , ) ;<br />
Para ( , ) ;<br />
Para ( , ) ;<br />
Para ( , ) ;<br />
P60. De acuerdo al concepto clave 25, ¿Cuál es el valor de que hace<br />
que ?___________<br />
P61. ¿Cuál es la pareja ordenada?________<br />
P62. De acuerdo al concepto clave 26, cual es la raíz o solución de la ecuación<br />
. La grafica corta el eje en ese punto.<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
2) Para de acuerdo al concepto clave 24 tenemos:<br />
P63. ___________________ o ___________________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
P64. Evalúa para los valores que se indican en la tabla.<br />
-5 -4.5 -4 -3 -2 -1 0 1 1.5 2.5<br />
6 0 -6 -4 0 9.75<br />
1- 24 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
P65. Bosqueja la gráfica<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 25
P66. ¿Cuál es el dominio y rango de la función?_________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
De acuerdo al concepto clave 24, obtuviste la ecuación polinomial<br />
Toma algunas parejas ordenadas y como en el ejemplo anterior, verifica que<br />
Para: ( , ); 0<br />
Para: ( , ); 0<br />
Para: ( , ); 0<br />
Para: ( , ); 0<br />
P67. De acuerdo al concepto clave 25, ¿Cuáles son los valores de que hacen<br />
que ?___________<br />
P68. ¿Cuáles son las parejas ordenadas?________________<br />
P69. De acuerdo al concepto clave 26, cuales son las raíces o soluciones de la<br />
ecuación . La grafica corta el eje en esos puntos.<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
1- 26 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong><br />
o
Ejercicio 1.4<br />
Para cada uno de las funciones dadas.<br />
a) Indica cual es dominio y rango<br />
b) Elabora una tabla de valores (en un rango de -5 a 5)<br />
c) Indica cuál es el valor o valores de que hacen que<br />
.<br />
d) Indica cuál es la pareja ordenada o parejas ordenadas que<br />
cumplen con el inciso c.<br />
e) Cuáles son las raíces de la ecuación<br />
f) Bosqueja la gráfica<br />
1.<br />
2.<br />
3.<br />
4.<br />
5.<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 27
Conceptos clave:<br />
27. Criterio de la recta vertical<br />
En el plano cartesiano podemos representar los puntos de coordenadas<br />
que satisfagan cierta función . Sin embargo, como antes ya mencionamos en<br />
los conceptos clave de la primera sección, cada numero , en el dominio de ,<br />
tiene una y solo una imagen . Es por esta razón que la grafica de una<br />
función, no puede tener dos puntos con la misma abscisa y distintas<br />
ordenadas.<br />
Por lo anterior, la grafica de una función debe satisfacer el criterio de la recta<br />
vertical.<br />
Un conjunto de puntos en el plano xy, es la gráfica de una función si, y<br />
solo si, una recta vertical intersecta a la gráfica a lo mas en un punto.<br />
Concluimos que si la recta vertical intersecta a la gráfica en más de un punto,<br />
entonces NO es una función.<br />
Ejemplos<br />
1) En la siguiente gráfica indica mediante el criterio de la<br />
recta vertical si se trata de una función o no.<br />
P70. Si trazas una recta vertical en la gráfica de arriba, ¿en cuántos<br />
puntos intersecta a la grafica? ____________<br />
1- 28 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
P71. Dado lo anterior puedes concluir que la grafica _____ representa a<br />
una función.<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
2) En las siguientes gráficas indica mediante el criterio de la recta vertical si se<br />
trata de una función o no.<br />
a) b)<br />
c)<br />
P72. Dado lo anterior puedes concluir que:<br />
La grafica a) _____ representa a una función.<br />
La grafica b) _____ representa a una función.<br />
La grafica c) _____ representa a una función.<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 29<br />
d)
La grafica d) _____ representa a una función.<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
Teorema del factor<br />
Conceptos clave:<br />
28. Sea f una función polinomial, entonces es un factor de ) si, y<br />
solo si .<br />
Es decir,<br />
a) Si , entonces es un factor de ,<br />
b) Si es un factor de , entonces .<br />
c) Al número c, se le conoce también como cero o raíz del polinomio.<br />
La factorización de un polinomio, consiste en expresarlo como el producto de<br />
un conjunto de binomios de la forma con a y b números reales, de tal<br />
manera que el resultado de la multiplicación de dichos binomios sea<br />
precisamente el polinomio original.<br />
Factorización de funciones polinomiales<br />
29. Las funciones polinomiales pueden factorizarse de la misma forma que<br />
se hace para un polinomio.<br />
a) factor común.<br />
b) . Diferencia de cuadrados.<br />
c) .<br />
Binomio con un término común.<br />
d) . Diferencia de cubos.<br />
e) . Suma de cubos.<br />
1- 30 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Ejemplos<br />
P73. De acuerdo al concepto clave 29a, la función polinomial<br />
, se puede factorizar como:<br />
_____________________________<br />
P74. De acuerdo al concepto clave 29b, en lo<br />
que está entre paréntesis, puede también factorizarse como:<br />
________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
De tal forma que al factorizar , queda como<br />
. Cuando , , ¿en que otros dos casos el valor de x hace que<br />
_________, __________, de acuerdo al concepto clave 28c, son los<br />
ceros o _________ del polinomio.<br />
P75. De acuerdo al concepto clave 28, ¿Cuáles son los tres factores de<br />
________, ________, ________.<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
2) De acuerdo al concepto clave 29c, la función , puede<br />
factorizarse como_______________________<br />
P76. ¿Cuáles son los dos casos en que 0_____________, _____________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 31
P77. De acuerdo al concepto clave 28b, ¿Cuáles son los dos factores de<br />
________, ________.<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
¿Cuáles son los ceros o raíces del polinomio?_______, _______<br />
3) La función de acuerdo al concepto clave 29d, puede<br />
factorizarse como__________________________<br />
P78. Indica una de las raíces del polinomio ________, ¿Cuál es uno de sus<br />
factores?_______________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
Seguramente ya te diste cuenta, los ceros o raíces de una función polinomial los<br />
podemos obtener de los factores de dicha función como se indica en concepto<br />
clave 28c, o viceversa, si sabemos las raíces o ceros de una función polinomial,<br />
podremos encontrar sus factores.<br />
Ejemplos<br />
1) En evalúa la función cuando<br />
_____________________________<br />
De acuerdo con los conceptos clave 28b y 28c, un factor de la<br />
anterior función es:______________ y por tanto una de sus<br />
raíces o cero es: _________<br />
1- 32 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Sabiendo que uno de sus factores es , la función puede escribirse<br />
como:_______________________<br />
P79. Pero en , podemos aplicar el concepto clave 29c y<br />
factorizar , por lo tanto la función factorizada<br />
es:___________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
En el caso anterior fue fácil encontrar los tres factores, sin embargo, esto no<br />
siempre sucede. Tomaremos este mismo ejemplo para explicar otra forma de<br />
obtener los factores de un polinomio cuando la respuesta no es tan sencilla.<br />
Suponiendo que tienes el factor de un número por ejemplo, 202=28(___) ¿Cómo<br />
sabes cuál es el otro factor?__________________<br />
Esto mismo se hace para encontrar los factores de la función polinomial, es decir,<br />
dividir entre el factor conocido.<br />
Repasemos brevemente lo que haces cuando divides:<br />
3 Toca a 3<br />
7 25<br />
- 21 3X7 = 21, cambiamos signo y lo restamos de 25<br />
----------<br />
4 Restan 4<br />
Cociente<br />
Divisor Dividento<br />
Residuo<br />
Para los polinomios el procedimiento es el mismo,<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 33
Procedimiento para dividir un polinomio.<br />
De acuerdo al ejemplo, la función polinomial es<br />
, sabiendo que es un<br />
factor, procedemos a hacer la siguiente división:<br />
En este caso de antemano<br />
sabíamos que el residuo<br />
sería cero, puesto que<br />
es factor del polinomio<br />
o dicho de otra forma, 2 es<br />
raíz del polinomio.<br />
1.- Debemos encontrar la forma de que al<br />
multiplicar por alguna otra constante o<br />
variable y cambiar su signo podamos eliminar .<br />
La variable es:<br />
términos<br />
cambiamos signo a todos los<br />
2.- Procedemos como en el paso 1, ahora busca la<br />
forma de que al multiplicar por alguna otra<br />
variable o constante y cambiarle signo, sea posible<br />
eliminar .<br />
El valor es:<br />
los términos.<br />
cambiamos signo a todos<br />
3.- Ahora nuevamente procedemos como en los<br />
pasos 1 y 2, debes buscar una constante o<br />
variable que al multiplicarla por y cambiarle<br />
signo, sea posible eliminar .<br />
El valor es:<br />
términos.<br />
cambiamos el signo a todos los<br />
Como en cualquier otra división, cuando el residuo es cero, podemos decir que<br />
Trasladado a nuestra función polinomial,<br />
Dividendo = Divisor X Cociente<br />
1- 34 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Sabemos que los otros factores de este polinomio son , pudimos<br />
haber hecho la división con cualquiera de estos dos y el residuo hubiera sido<br />
también cero, ¿Por qué?______________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
Ejemplos<br />
1) En , demuestra que es<br />
un factor de la función polinomial, es decir, que , es un<br />
cero o raíz de la función.<br />
P81.<br />
1.- Debemos encontrar la forma de que al<br />
multiplicar por alguna otra constante o<br />
variable y cambiar su signo podamos eliminar<br />
.<br />
¿Cuál es ese valor?__________<br />
todos los terminos<br />
cambiamos signo a<br />
2.- Procedemos como en el paso 1, ahora<br />
busca la forma de que al multiplicar por<br />
alguna otra variable o constante y cambiarle<br />
signo, sea posible eliminar .<br />
El valor es:<br />
signo a todos los términos.<br />
cambiamos<br />
3.- Ahora nuevamente procedemos como en<br />
los pasos 1 y 2, debes buscar una constante<br />
o variable que al multiplicarla por y<br />
cambiarle signo, sea posible eliminar<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 35
El valor es:<br />
cambiamos el<br />
signo a todos los términos.<br />
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
P82.<br />
2) En , demuestra que es un factor<br />
de la función polinomial, es decir, que , es un cero o raíz de la<br />
función.<br />
1.- Debemos encontrar la forma de que<br />
al multiplicar por alguna otra<br />
constante o variable y cambiar su<br />
signo podamos eliminar .<br />
¿Cuál es ese valor?__________<br />
signo a todos los términos<br />
cambiamos<br />
Continúa hasta finalizar, ¿Cuál será el<br />
residuo?________<br />
1- 36 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
__________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 37
1.<br />
2.<br />
3.<br />
4.<br />
Ejercicio 1.5<br />
Realiza los siguientes ejercicios:<br />
a) Indica cuales son los factores<br />
b) Indica cuales son los ceros o raíces del polinomio<br />
c) utiliza el criterio de la recta vertical para determinar si se<br />
trata o no de una función.<br />
Escribe las funciones en sus respectivos factores, sabiendo uno de sus<br />
factores:<br />
5. Un factor es:<br />
6. Un factor es:<br />
7. Un factor es:<br />
8. Un factor es:<br />
En los siguientes ejercicios, demuestra por medio de la división de<br />
polinomios si el valor dado es factor o no de la función polinomial dada.<br />
9. Factores propuestos<br />
10. Factores propuestos<br />
11.<br />
Factores propuestos<br />
12. Factores propuestos<br />
1- 38 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
División sintética<br />
Conceptos clave:<br />
Para encontrar el cociente y residuo de una función polinomial de grado 1 o<br />
mayor que es dividida entre , una versión abreviada de la división larga,<br />
es la llamada división sintética mucho más fácil de manejar.<br />
30. Teorema del factor Sea una función polinomial, entonces es un<br />
factor de si, y solo si, .<br />
Es decir,<br />
a) Si , entonces es un factor de<br />
b) Si es un factor de , entonces<br />
c) Al número c, se le conoce también como cero o raíz del polinomio.<br />
La factorización de un polinomio, consiste en expresarlo como el producto de<br />
un conjunto de binomios de la forma con a y b números reales, de<br />
tal manera que el resultado de la multiplicación de dichos binomios sea<br />
precisamente el polinomio original.<br />
31. Teorema del residuo: Sea una función polinomial. Si es<br />
dividida entre , entonces el residuo es<br />
32. Una ecuación polinomial de grado tiene exactamente factores<br />
lineales y por tanto raíces.<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 39
siguiente arreglo:<br />
Divisor<br />
Dividendo<br />
Productos parciales<br />
Cociente y residuo<br />
Procedimiento para la división sintética.<br />
Para la función polinomial ,<br />
sabiendo que es un factor, procedemos usar el<br />
1. En el dividendo escribe sólo los coeficientes del polinomio, en orden<br />
descendente.<br />
Divisor<br />
1 2 -5 -6<br />
Productos parciales<br />
Cociente y residuo<br />
2. En el lugar del divisor anota el término constante cambiando el signo<br />
de este.<br />
2<br />
1 2 -5 -6<br />
Productos parciales<br />
Cociente y residuo<br />
3. La fila de productos parciales la dejamos en blanco y bajamos el primer<br />
coeficiente del dividendo a la tercera fila, para ir formando el cociente.<br />
2<br />
1 2 -5 -6<br />
1<br />
1- 40 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
4. Multiplicamos este cociente por el divisor y anotamos el producto abajo del<br />
segundo coeficiente del dividendo.<br />
2 1 2 -5 -6<br />
1<br />
2<br />
5. Sumamos la columna<br />
2 1 2 -5 -6<br />
1<br />
2<br />
4<br />
6. Multiplicamos el resultado por el divisor y anotamos el resultado para el<br />
tercer coeficiente del polinomio<br />
2 1 2 -5 -6<br />
2 8<br />
7. Se hace la suma de la columna<br />
1<br />
4<br />
2 1 2 -5 -6<br />
1<br />
2 8<br />
4<br />
3<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 41
8. Multiplicamos el resultado por el divisor y ponemos el producto bajo la<br />
columna del cuarto coeficiente (divisor).<br />
2 1 2 -5 -6<br />
1<br />
2 8 6<br />
9. Obtenemos la suma de la cuarta columna<br />
4<br />
3<br />
2 1 2 -5 -6<br />
1<br />
2 8 6<br />
4<br />
3<br />
0 El residuo es cero<br />
Los tres números de la tercera fila 1, 4 y 3, son los coeficientes del cociente, el<br />
cual es un polinomio de un grado menor que el dividendo, es decir, el<br />
polinomio resultante es .<br />
De acuerdo con el concepto clave 30, si el residuo es cero entonces es<br />
un factor. Si este no fuera un factor y de acuerdo con el concepto clave 31 el<br />
residuo sería .<br />
Ejemplos<br />
1) En utiliza división sintética y<br />
demuestra que de acuerdo al concepto clave 31, el residuo es 8<br />
cuando el divisor es<br />
De acuerdo el procedimiento,<br />
¿Cuál es el divisor ya con el cambio de signo?_________<br />
¿Cuáles son los coeficientes?____________________________<br />
1- 42 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
1<br />
3 8 -7 4<br />
1<br />
P83. Realiza la división sintética en tu cuaderno, guíate con el procedimiento para<br />
la división sintética que antes hicimos.<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
2) Usa la división sintética y demuestra que es un factor de<br />
Si es un factor, entonces al evaluar _________<br />
De acuerdo al procedimiento antes visto, puesto que , es un factor, de<br />
acuerdo al concepto clave 30 el residuo de la división sintética debe ser:______<br />
Si en un polinomio faltaran algunas potencias de , por ejemplo<br />
Al hacer la división sintética, deben incluirse ceros en las posiciones faltantes, es<br />
decir:<br />
Posteriormente se procede a realizar la división.<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 43
3) En 6 si es una raíz, es decir, que al evaluar la<br />
función en ese valor el resultado será:_____<br />
Por el teorema del factor (concepto clave 30) se cumple que:<br />
Si efectúas la división sintética para el factor , el residuo será: _____<br />
-1<br />
1 -4 1 6<br />
-1 5 -6<br />
1 -5 6 0<br />
Entonces el cociente nos arroja el factor buscado, es decir, la función,<br />
6, puede ser factorizada como: )<br />
P84. Podemos efectuar la división sintética sobre este nuevo factor o aplicar la<br />
formula general de segundo grado y encontraremos que los otros dos factores<br />
son:_________ _________<br />
P85. Así es que , puede factorizarse y escribirse como:<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
4) Si<br />
, y son tres de las cinco raíces de la función<br />
Factorizala y obtén las otras dos raíces.<br />
P86. Sabiendo que una de las raíces es<br />
obtenemos que el cociente resultante es: __________________<br />
aplicando división sintética<br />
1- 44 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
Aplicando nuevamente la división sintética a con (no olvides<br />
completar con ceros los coeficientes de las que faltan tal como se explicó<br />
después del ejemplo 2 anterior).<br />
Continua en tu cuaderno aplicando la división sintética para el cociente que resulta<br />
sabiendo que aplicando división sintética obtenemos que el cociente es:<br />
__________________<br />
Aplicando por tercera ocasión la división sintética al cociente<br />
con obtenemos que el cociente es: __________________<br />
Ahora puedes aplicar la formula general para encontrar las raíces de una ecuación<br />
de segundo grado para el cociente_____________________ las dos raíces<br />
restantes son:__________, ___________.<br />
P87. Finalmente, una vez conocidas las cinco raíces de<br />
, se pude factorizar como:_________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 45
Ejercicio 1.6<br />
Para cada uno de los ejercicios siguientes demuestra por<br />
división sintética que el valor propuesto es factor de la<br />
función polinomial dada.<br />
1. Factor:<br />
2. Factor:<br />
3. Factor:<br />
4. Factor:<br />
5. Factor:<br />
1- 46 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Raíces racionales<br />
Conceptos clave:<br />
Para encontrar las raíces racionales de una función polinomial usaremos el<br />
teorema de los ceros racionales o de las raíces racionales.<br />
33. Teorema de las raíces racionales: Sea f una función polinomial de grado<br />
1 o superior de la forma.<br />
Condiciones<br />
1. ,<br />
2. cada coeficiente es un entero.<br />
Si la fracción irreductible<br />
es una raíz racional de la función polinomial del tipo<br />
antes descrito, entonces es un factor de y es un factor de .<br />
Una raíz debe ser<br />
Por lo tanto las raíces<br />
Procedimiento para aplicar el teorema de las<br />
raíces racionales.<br />
1) En un ejemplo ya visto en la sesión anterior<br />
6, apliquemos el teorema de las raíces racionales.<br />
, donde p es un factor de 6, es decir, p puede ser<br />
, y q es un factor de 1, esto es: q puede ser +1 o -1.<br />
pueden ser<br />
. El paso siguiente es<br />
probar una a una las raíces haciendo la división correspondiente (se recomienda<br />
la división sintética) usando el teorema del residuo (concepto clave 31) y teorema<br />
del factor (concepto clave 30) nos permite encontrar las raíces y factores del<br />
polinomio con más facilidad.<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 47
Ejemplos<br />
1) Encontrar las raíces de la función<br />
de a cuerdo al concepto clave 33.<br />
p es un factor de 2, es decir: __________________________<br />
q es un factor de 4, es decir:__________________________<br />
P88. Por lo tanto las posibles raíces son:<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
Probemos con<br />
1 4 -5 -7 2<br />
4 1 8<br />
4 -1 8 -6<br />
Probemos con<br />
-1 4 -5 -7 2<br />
-4 9 -2<br />
4 -9 2 0<br />
P89. Las otras dos raíces son:<br />
No es raíz<br />
Si es raíz, entonces , puede<br />
factorizarse como: )<br />
Las otras raíces puedes encontrarlas aplicando la<br />
formula general para resolver ecuaciones de segundo<br />
grado para:<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
1- 48 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
2) Hallar las raíces de de acuerdo al concepto<br />
clave 33.<br />
p es un factor de: ____________________________<br />
q es un factor de: ____________________________<br />
Las posibles raíces<br />
Probemos con<br />
3 -4 -35 12<br />
3 -2<br />
2 -<br />
Probemos con<br />
Aplicando<br />
3 -4 -35 12<br />
1 -1 -12<br />
3 -3 -36 0<br />
P90. Las otras dos raíces son:<br />
-<br />
pueden ser<br />
tenemos<br />
No es raíz<br />
Si es raíz, entonces , puede<br />
factorizarse como:<br />
Las otras raíces puedes encontrarlas aplicando la formula<br />
general para resolver ecuaciones de segundo grado. Puesto<br />
que al dividir entre tres no se altera la ecuación, podemos<br />
obtener:<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 49<br />
)
3.<br />
4.<br />
Ejercicio 1.7<br />
Para cada uno de los siguientes ejercicios encuentra<br />
únicamente todos los posibles ceros o raíces del polinomio<br />
dado.<br />
1.<br />
2.<br />
Para los ejercicios siguientes resuelve por división sintética encontrando<br />
todas y cada una de sus raíces.<br />
5.<br />
6.<br />
7.<br />
8.<br />
1- 50 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Conceptos clave:<br />
34. Dada una ecuación polinomial de grado , con coeficientes enteros,<br />
podemos expresarla como el producto de factores lineales. El<br />
proceso inverso también es posible.<br />
35. Dado un conjunto de números reales se pueden formar factores<br />
lineales con ellos y construir una ecuación polinomial que tenga ese<br />
conjunto de números como raíces.<br />
36. Una ecuación cuadrática , puede escribirse como:<br />
, que a su vez puede expresarse como el producto de dos<br />
factores lineales. , donde son las raíces de la<br />
ecuación. Así el dominio de la función cuadrática asociada a esta ecuación<br />
son todos los números reales. R.<br />
37. Se dice que una función es positiva en la región en que se gráfica se<br />
encuentra arriba de las abscisas.<br />
38. Se dice que una función es negativa en la región en que se gráfica se<br />
encuentra abajo de las abscisas.<br />
39. Una función polinomial tiene como dominio al conjunto de los números<br />
reales, es decir, está definida para todo número real. Este tipo de<br />
gráficas consta de un solo trazo sin rupturas, se traza “sin levantar el<br />
lápiz”. En general se dice que toda función polinomial es continua.<br />
Ejemplos<br />
1) Encontrar la ecuación cuadrática que tiene como raíces<br />
.<br />
P91. Multiplica los términos, la ecuación de segundo grado<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 51
Reduciendo términos semejantes y eliminando denominadores queda:<br />
___________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
2) Encontrar la ecuación cuadrática que tiene como raíces<br />
P92. Multiplica los términos, la ecuación de segundo grado que obtienes es:<br />
Reduciendo términos semejantes y eliminando denominadores queda:<br />
___________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
P93. De acuerdo al concepto clave 39 sobre funciones continuas, indica cuales de<br />
las siguientes son funciones continuas.<br />
a) b) c) d)<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
1- 52 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong><br />
.
3) De acuerdo al concepto clave 37 y 38 para las funciones positivas y negativas,<br />
en la siguiente gráfica<br />
Si la función es positiva, pero si , la función es:_________________<br />
P94. En las siguientes gráficas, indica cuando la función es positiva y cuando es<br />
negativa<br />
a)<br />
a<br />
La función es positiva cuando ____<br />
La función es negativa cuando ____<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 53
d)<br />
b)<br />
c)<br />
La función es positiva cuando , o _____<br />
La función es negativa cuando está entre ____ y<br />
____<br />
La función es positiva cuando está entre ____ y<br />
_____<br />
La función es negativa cuando ____ o<br />
____<br />
La función es positiva cuando: está entre ____ y<br />
_____. También cuando _______<br />
La función es negativa cuando ____ y cuando<br />
está entre ____ y ____<br />
1- 54 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
Procedimiento bosquejar una grafica de una<br />
función polinomial<br />
1.- Localiza los ceros o raíces del polinomio en<br />
un sistema de coordenadas cartesianas.<br />
2. Dividir el eje x en intervalos, a partir de las raíces dadas.<br />
3. Determinar el carácter positivo o negativo de la función en cada intervalo.<br />
4. Bosquejar la grafica tomando ventaja de que la función es continua.<br />
Ejemplos<br />
5) Bosquejar la gráfica de la función polinomial cuyos ceros o<br />
raíces son .<br />
De acuerdo con los ejemplos 1 y 2 anteriores,<br />
P95. Por tanto<br />
P96. Los ceros dividen al eje en tres intervalos<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 55
De acuerdo al paso tres del procedimiento, necesitamos determinar el carácter<br />
positivo o negativo de la función (ver ejemplos 3 y 4 anteriores)<br />
Primero toma un valor para en cada uno de los tres intervalos, evalúa la función<br />
en dicho valor y registra el signo obtenido. La tabla siguiente te ayudará,<br />
complétala.<br />
Intervalo Valor x<br />
Carácter de la<br />
propuesto<br />
función<br />
-5<br />
-1<br />
2<br />
12 Positiva<br />
P97. Con la información obtenida, bosqueja la grafica, por supuesto que no tendrá<br />
mucha precisión, pero tendrás una idea general de su comportamiento y su forma.<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
1- 56 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
6) Bosquejar la gráfica de la función polinomial cuyos ceros o raíces son<br />
.<br />
Por tanto<br />
De acuerdo con los ejemplos 1 y 2 anteriores,<br />
Los ceros dividen al eje x nuevamente en tres intervalos<br />
De acuerdo al paso tres del procedimiento, necesitamos determinar el carácter<br />
positivo o negativo de la función (ver ejemplos 3 y 4 anteriores)<br />
Primero toma un valor para x en cada uno de los tres intervalos, evalúa la función<br />
en dicho valor y registra el signo obtenido. La tabla siguiente te ayudará,<br />
complétala.<br />
Intervalo Valor x<br />
Carácter de la<br />
propuesto<br />
función<br />
-2 Positiva<br />
-0 -3<br />
2<br />
P98. Con la información obtenida, bosqueja la grafica, por supuesto que no tendrá<br />
mucha precisión, pero tendrás una idea general de su comportamiento y su forma.<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 57
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
7) Bosquejar la gráfica de la función polinomial cuyos ceros o raíces son<br />
.<br />
Por tanto<br />
De acuerdo con los ejemplos antiores1 y 2 anteriores,<br />
Los ceros dividen al eje x en cuatro intervalos<br />
De acuerdo al paso tres del procedimiento, necesitamos determinar el carácter<br />
positivo o negativo de la función (ver ejemplos 3 y 4 anteriores).<br />
1- 58 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Primero toma un valor para x en cada uno de los cuatro intervalos, evalúa la<br />
función en dicho valor y registra el signo obtenido. La tabla siguiente te ayudará,<br />
complétala.<br />
Intervalo Valor x<br />
Carácter de la<br />
propuesto<br />
función<br />
-5<br />
-2<br />
-58<br />
0 Negativa<br />
3 Positiva<br />
P99. Con la información obtenida, bosqueja la grafica, por supuesto que no tendrá<br />
mucha precisión, pero tendrás una idea general de su comportamiento y su forma.<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 59
1.-<br />
2.-<br />
3.-<br />
4.-<br />
5.-<br />
Ejercicio 1.8<br />
Para cada uno de los ejercicios siguientes se proporcionan las<br />
raíces o ceros o factores de cierta función polinomial.<br />
a) Obtén la función polinomial<br />
b) Determina los intervalos para saber donde la función es<br />
positiva o negativa.<br />
c) Elaborar una tabla con los intervalos obtenidos (ver<br />
ejercicios 5, 6 y 7 de esta sección)<br />
d) Bosquejar la gráfica<br />
1- 60 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
y<br />
Conceptos clave:<br />
La gráfica de una función puede curvarse hacia arriba o hacia abajo,<br />
esto se conoce como concavidad.<br />
40. Se dice que una curva es cóncava hacia arriba si sus tangentes están<br />
por debajo de ella.<br />
41. Se dice que una curva es cóncava hacia abajo si sus tangentes están<br />
por arriba de ella.<br />
y<br />
x<br />
x<br />
42. El punto más bajo que se encuentra en una región donde la curva es<br />
cóncava hacia arriba, se llama mínimo local porque es el punto más<br />
bajo aunque no de toda la curva pero si de una región.<br />
43. El punto que se encuentra en la cima de una región donde la curva es<br />
cóncava hacia abajo, se llama máximo local porque es el punto más<br />
alto aunque no de toda la curva pero si de una región.<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 61<br />
y<br />
y<br />
x<br />
x
Ejemplos<br />
1) Completa la siguiente tabla bosquejando las gráficas que<br />
faltan e indica si la concavidad es positiva o negativa.<br />
P100.<br />
a) b)<br />
Concavidad____________<br />
Concavidad____________<br />
c) d) e) +3<br />
Concavidad____________<br />
Concavidad____________<br />
Concavidad__________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
P101. Observa que en una función del tipo si el exponente es par y<br />
el coeficiente positivo, la función es cóncava hacia ___________<br />
1- 62 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
P102. De la misma forma si en una función del tipo si el exponente<br />
es par y el coeficiente negativo, la función es cóncava hacia ___________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
2) Completa la siguiente tabla bosquejando las gráficas e indica si la concavidad<br />
es positiva o negativa.<br />
P103.<br />
1) 2)<br />
a) En el intervalo<br />
Concavidad__________<br />
b) En el intervalo<br />
Concavidad____________<br />
c) En el intervalo<br />
Concavidad____________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 63<br />
3)<br />
d) En el intervalo<br />
Concavidad__________<br />
e) En el intervalo<br />
Concavidad____________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________
De acuerdo a lo visto hasta el momento:<br />
P104. a) Si entre dos ceros consecutivos (raíces consecutivas), la función<br />
polinomial es positiva, la gráfica será cóncava hacia ____________<br />
b) Si la función polinomial es negativa entre dos ceros consecutivos, entonces la<br />
grafica es cóncava hacia ____________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
3) Se tiene una función polinomial con cinco ceros o raíces<br />
Las raíces son: .<br />
De acuerdo con los ejemplos de la sección anterior<br />
Multiplicando y simplificando términos tenemos que<br />
Completa la siguiente tabla indicando si la función es positiva o negativa y el tipo<br />
de concavidad según el intervalo<br />
Intervalo Valor x<br />
propuesto<br />
Carácter<br />
de la<br />
función<br />
Concavidad<br />
Hacia<br />
-1.5 3.28125 Abajo<br />
-0.5<br />
0.5 1.40625 positiva Abajo<br />
1.5<br />
1- 64 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
P105. Bosqueja la gráfica utilizando la información de la tabla<br />
_________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 65
1.-<br />
2.-<br />
3.- ,<br />
4.-<br />
5.-<br />
Ejercicio 1.9<br />
Para cada los ejercicios 1 a 5 siguientes se proporciona n los<br />
ceros o raíces o factores de la función polinomial.<br />
a) Obtener la función polinomial<br />
b) Determinar los intervalos de análisis para indicar la<br />
concavidad y elaborar una tabla (Ver ejercicio 3 de esta sección)<br />
c) Bosquejar la grafica<br />
,<br />
, ,<br />
En los ejercicios 6 a 8, encuentra por medio de división sintética las raíces o ceros<br />
de las funciones, bosqueja la gráfica y señala la concavidad.<br />
6.-<br />
7.-<br />
8.-<br />
1- 66 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Conceptos clave:<br />
44. Una función es creciente en una región si y solo si al aumentar los<br />
valores de la variable independiente , aumentan también los valores<br />
de la función. Es decir, es creciente en una región si para dos<br />
puntos cualesquiera de esta región siempre que<br />
necesariamente e inversamente.<br />
45. Una función es decreciente en una región si y solo si al aumentar los<br />
valores de la variable independiente , disminuyen también los valores<br />
de la función. Es decir, es decreciente en una región si para dos<br />
puntos cualesquiera de esta región siempre que<br />
necesariamente e inversamente.<br />
46. Cuando una variable crece indefinidamente hacía la región positiva del<br />
eje coordenado, decimos que tiende a infinito. Se denota por<br />
47. Cuando una variable decrece indefinidamente hacía la región negativa<br />
del eje coordenado, decimos que tiende a menos infinito. Se denota<br />
por<br />
En el eje X la región positiva donde crece indefinidamente es hacia la<br />
derecha, la región donde en el eje Y crece la función crece indefinidamente es<br />
hacia arriba.<br />
48. En una función el término que tiene el mayor exponente es el que<br />
decide la tendencia de la función.<br />
49. En<br />
A. Si es par y es positivo,<br />
entonces:<br />
a) Cuando ,<br />
b) Cuando ,<br />
C. Si es par y es<br />
negativo, entonces:<br />
a) Cuando ,<br />
b) Cuando ,<br />
B. Si es impar y es<br />
positivo, entonces:<br />
a) Cuando ,<br />
b) Cuando ,<br />
D. Si es impar y es<br />
negativo, entonces:<br />
a) Cuando ,<br />
b) Cuando ,<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 67
50. En general, una función polinomial con coeficientes reales tiene como<br />
dominio a todo el conjunto de los números reales. Si es de grado<br />
impar, su rango también serán los números reales.<br />
Ejemplos<br />
1) La grafica de tiene la siguiente forma:<br />
P106.De acuerdo a los conceptos claves 44 y 45 ¿En qué intervalo la función es<br />
decreciente?___________ ¿Por qué?___________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
2) De acuerdo al concepto clave 49, en las siguientes funciones indica lo que<br />
se te pide sin realizar operaciones:<br />
i) En , cuando , y cuando<br />
, .<br />
ii) En , cuando , y cuando ,<br />
.<br />
iii) En , cuando , y cuando<br />
, .<br />
1- 68 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
Para bosquejar la gráfica de una función polinomial, será conveniente seguir un<br />
procedimiento como el siguiente:<br />
a) Estimar con base en el grado del polinomio, el numero de ceros reales<br />
(raíces reales) que podría tener el polinomio.<br />
b) Calcular los ceros reales del polinomio, es decir, los valores para los que<br />
Corresponden a los puntos en que la grafica corta al eje .<br />
c) Obtener la tendencia de la función cuando , y cuando<br />
d) Delimitar el intervalo del eje X en el que se darán valores de de tal<br />
manera que la gráfica no se salga del espacio disponible.<br />
e) Dar a valores convenientes y calcular ,<br />
f) Analizar el comportamiento de la función para los valores dados y decidir si<br />
son suficientes.<br />
g) Decidir si hay necesidad de utilizar para el eje Y una escala diferente de la<br />
empleada en el eje X.<br />
h) Bosquejar la gráfica<br />
i) Dar el rango<br />
Cuando completemos estos pasos, debemos unir los puntos con un trazo suave<br />
que nos permita respetar el comportamiento de la función en el resto de su<br />
dominio.<br />
Ejemplos<br />
3) Bosqueja la grafica de , indica el<br />
dominio, rango y el comportamiento cuando y ,<br />
De acuerdo a los pasos recomendados (del inciso a al inciso i)<br />
tenemos que:<br />
a) Dado que la función es de tercer grado tendremos<br />
cuando mas tres ceros reales.<br />
b) La ecuación tiene al menos<br />
una solución de la forma , (concepto clave 33) donde<br />
y . Las posibles soluciones son entonces: .<br />
P107. Utiliza la división sintética ya vista para verificar que una de sus raíces es -1<br />
y encuentra las otras dos.<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 69
c) Como en el coeficiente es positivo, es decir 1, de acuerdo al<br />
concepto clave 49, cuando , y cuando ,<br />
.<br />
d) Con base en la información hasta aquí recopilada, podemos intentar<br />
graficar la función para valores de x entre -3 a 2.<br />
e) Completa la siguiente tabla<br />
-3 -2 -1 0 1 2<br />
-8 0<br />
f) En la tabla anterior, se tienen dos ceros consecutivos, de tal forma que<br />
no sabemos si la grafica es positiva o negativa en ese intervalo, para<br />
saberlo, debemos dar un valor entre -2 y -1, por ejemplo -1.5.<br />
P108. Como queda ahora la tabla con este nuevo valor<br />
-3 -2 -1.5 -1 0 1 2<br />
-8 0<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
g) De acuerdo a lo obtenido No es necesario ajustar la escala<br />
h) La grafica es la que se muestra a continuación<br />
i) Por ser una función de grado impar (grado 3). El dominio son todos los<br />
números reales, el rango también son todos los reales.<br />
1- 70 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
4) Bosqueja la grafica de<br />
a) ¿Cuántos ceros o raíces tiene a lo más?________<br />
b) Una raíz que salta a la vista es: _________ encuentra las otras dos<br />
raíces usando la formula general para ecuaciones de segundo grado.<br />
c) Cuando , y cuando , .<br />
d) ¿Cuál es el rango de valores que intentarías para x?________________<br />
e) Completa la tabla<br />
P109.<br />
-2 -1 0 1 2 3 4 6 7 8 10 12<br />
-1000 -414 266 216 -40<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
P110.<br />
f) ¿Los valores dados son suficientes? ___________<br />
g) ¿Es necesario ajustar la escala del eje y?__________<br />
h) Bosqueja la gráfica<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 71
i) Tanto el dominio y rango de la función son todos los números________<br />
Debido a que el exponente es____________<br />
1- 72 <strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>
1.-<br />
2.-<br />
3.-<br />
4.-<br />
5.-<br />
Ejercicio 1.10<br />
Para cada una de las funciones polinomiales siguientes:<br />
a) Estimar con base en el grado del polinomio, el numero de<br />
ceros reales (raíces reales) que podría tener el polinomio.<br />
b) Calcular los ceros reales del polinomio, es decir, los<br />
valores para los que Corresponden a los puntos en<br />
que la grafica corta al eje .<br />
c) Obtener la tendencia de la función cuando , y<br />
cuando<br />
d) Delimitar el intervalo del eje X en el que se darán valores de de tal<br />
manera que la gráfica no se salga del espacio disponible.<br />
e) Dar a valores convenientes y calcular ,<br />
f) Analizar el comportamiento de la función para los valores dados y decidir si<br />
son suficientes.<br />
g) Decidir si hay necesidad de utilizar para el eje Y una escala diferente de la<br />
empleada en el eje X.<br />
h) Bosquejar la gráfica<br />
i) Dar el rango<br />
<strong>Unidad</strong> 1 <strong>Funciones</strong> <strong>Polinomiales</strong>. 1- 73