← Roadmap
Tema 09 · Semana 12 núcleo
🦓

Funciones básicas

El zoo que tienes que reconocer

Polinómicas, racionales, irracionales, exponenciales, logarítmicas, trigonométricas y a trozos. Transformaciones: traslaciones, dilataciones y simetrías.

Por qué importa

Reconocer la forma de una función en milisegundos es la diferencia entre derivar a ciegas o saber a dónde vas.

En La Salle

En Cálculo I se exige conocer la gráfica de cada una de memoria.

Objetivos
  • Dibujar de memoria $x^2$, $x^3$, $1/x$, $\sqrt{x}$, $e^x$, $\ln x$, $\sin x$, $\cos x$.
  • Aplicar $f(x-a)+b$ y $kf(x)$ sobre cualquiera.
  • Reconocer una función por 3 puntos y su forma.
  • Trabajar con funciones definidas a trozos y su continuidad.
Tu progreso · Funciones básicas

1. El zoológico mínimo

Memorízalas como tu cara en el espejo:

FunciónDominioRecorridoForma
f(x)=xf(x) = xR\mathbb{R}R\mathbb{R}Recta diagonal.
f(x)=x2f(x) = x^2R\mathbb{R}[0,)[0, \infty)Parábola.
f(x)=x3f(x) = x^3R\mathbb{R}R\mathbb{R}Cúbica, simétrica al origen.
f(x)=1/xf(x) = 1/xR{0}\mathbb{R}\setminus\{0\}R{0}\mathbb{R}\setminus\{0\}Hipérbola.
f(x)=xf(x) = \sqrt{x}[0,)[0, \infty)[0,)[0, \infty)Raíz, lenta y monótona.
f(x)=exf(x) = e^xR\mathbb{R}(0,)(0, \infty)Exponencial creciente.
f(x)=lnxf(x) = \ln x(0,)(0, \infty)R\mathbb{R}Logaritmo neperiano.
f(x)=sinxf(x) = \sin xR\mathbb{R}[1,1][-1, 1]Onda, periodo 2π2\pi.
f(x)=cosxf(x) = \cos xR\mathbb{R}[1,1][-1, 1]Onda desplazada π/2\pi/2.
f(x)=tanxf(x) = \tan xR{π/2+kπ}\mathbb{R}\setminus\{\pi/2 + k\pi\}R\mathbb{R}Asíntotas verticales.

2. Transformaciones

Si conoces y=f(x)y = f(x), sabes graficar variaciones sin pensar:

TransformaciónEfecto
f(x)+kf(x) + kSube kk unidades.
f(xh)f(x - h)Desplaza hh a la derecha.
af(x)a \cdot f(x)Estira vertical (factor aa).
f(bx)f(b \cdot x)Comprime horizontal (factor 1/b1/b).
f(x)-f(x)Refleja respecto a eje X.
f(x)f(-x)Refleja respecto a eje Y.

Ejemplo

y=2(x1)2+3y = -2(x-1)^2 + 3 es una parábola estándar reflejada hacia abajo, estirada por 2, desplazada (1,3)(1, 3).

Demo · transformaciones
g(x) = 1.00 · f(1.00(x − 0.00)) + 0.00
a (escala vertical)1.00
b (escala horiz.)1.00
h (desplaz. x)0.00
k (desplaz. y)0.00

3. Funciones a trozos

f(x)={x2si x<02xsi 0x3x+3si x>3f(x) = \begin{cases} x^2 & \text{si } x < 0 \\ 2x & \text{si } 0 \leq x \leq 3 \\ x + 3 & \text{si } x > 3 \end{cases}

Para que sea continua: los límites laterales en los puntos de cambio deben coincidir.

  • En x=0x=0: limx0x2=0\lim_{x\to 0^-} x^2 = 0, limx0+2x=0\lim_{x\to 0^+} 2x = 0. Continua. ✅
  • En x=3x=3: limx32x=6\lim_{x\to 3^-} 2x = 6, limx3+x+3=6\lim_{x\to 3^+} x+3 = 6. Continua. ✅
💡Truco

Sé impecable con los signos \leq y <<. En la frontera, solo una rama está definida.

Ejercicios

✏️
Ejercicio · interactivo
f(x) = \\begin{cases} ax + 2 & x \\leq 1 \\\\ x^2 + 1 & x > 1 \\end{cases}. ¿Para qué aa es continua en x=1x=1?
✏️
Ejercicio · interactivo
g(x)=(x+2)25g(x) = (x+2)^2 - 5. ¿Cuál es la coordenada xx del vértice (mínimo)?
✏️
Ejercicio · interactivo
Misma gg: ¿valor mínimo de gg?