En el análisis de una función f(x), es
interesante conocer el signo de la función y donde ésta se anula.
Los puntos de corte con los ejes
coordenados son característicos y casi nunca renunciamos, cuando tenemos
que esbozar la curva, a representarlos ya que son puntos de paso de una
región a otra en el sistema de representación.
a) Corte con
el eje OX:
Estos puntos se caracterizan por que la ordenada es nula,
y=0.
Para hallarlos resolvemos la ecuación
f(x)=0. Hay tantos cortes como soluciones reales tenga la ecuación.
b)
Corte con el eje OY:
A lo más puede haber un corte.
El punto de corte se caracteriza porque la abcisa es nula, x=0, y
al sustituir este valor en la ecuación y=f(x) se obtiene y=f(0).
Si la función f(x) está definida para
x=0, es decir 0 pertenece al dominio Df, no puede existir más
que un valor f(0) ya que la función es una correspondencia unívoca de Df
en R ( a cada valor del dominio solo le corresponde una imagen).
Si la función no está definida para
x=0, no hay corte con el eje OY.
c) Regiones:
Nos interesan
las regiones de la función donde ésta es positiva, f(x)>0, o
negativa f(x)<0
Cuando tenemos que representar la
gráfica es de gran ayuda rayar las zonas donde no puede haber
representación y éstas estarán por encima o por debajo del eje OX, es
decir donde f(x)>0 y f(x)<0 respectivamente.
Cuando cambia el signo de la
función, está pasa por un corte en OX o por una discontinuidad.
El procedimiento para
determinar estas regiones es el que sigue:
1º Hacemos una tabla con dos
filas. En la primera representamos x , colocando ordenadamente:
-¥,
+¥ puntos de corte con OX y puntos de
discontinuidad. En la segunda fila, debajo de esos puntos dibujamos una
raya vertical.
2º En la segunda fila
escribimos el signo que tiene f(x) en cada intervalo obtenido arriba.
Para ello basta evaluar el signo de un punto cualquiera de cada
intervalo.
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En el programa
siguiente puede comprobarse que con muy pocos elementos de cálculo, es
posible orientar la forma gráfica de la función y hacer un esbozo de
la misma.
La
función que tomamos como modelo es la que se ha puesto de ejemplo
después del estudio teórico hecho en la columna de la derecha.
En
una presentación de 6 pasos obtenemos:
Paso
nº 1: Puntos de discontinuidad.
Paso
nº 2: Puntos de corte con el eje OX
Paso
nº 3: Punto de corte con el eje OY
Paso
nº 4: Regiones, donde f(x)>0 y f(x)<0
Paso
nº 5: Ramas infinitas cuando x®±
¥ y
cuando x®2+, x®2-,
x®-2+,
x®-2-.
Paso
nº 6: Esbozo de la gráfica.
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Ejemplo:
Hallar las regiones de
la función ,
dibujando los puntos característicos: cortes con un punto lleno y discontinuidades
con un punto hueco.
- Discontinuidades: x2-4=0
®
x=2, x=-2.
- Dominio: R - {-2,2}
- Cortes OX: f(x)=0
® x-1=0
® x=1
- Corte con OY: x=0
® f(0)=
1/4
- Regiones:
x |
-¥ |
(-¥,-2) |
-2 |
(-2,1) |
1 |
(1,2) |
2 |
(2,+¥) |
+¥ |
f(x) |
0 |
- |
¥ |
+ |
0 |
- |
¥ |
+ |
0 |
|
Ejercicios: Dibujar los
cortes con los ejes, las discontinuidades, las regiones, las ramas
infinitas. Esbozar la gráfica.
Resolver los ejercicios
analíticamente y después utilizar el programa siguiente para
verificar la solución, reemplazando la
entrada editable f(x) por la expresión correspondiente.
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