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Matemática 51
2024
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MATEMÁTICA 51 CBC
CÁTEDRA ROSSOMANDO
1.
Graficar, hallar conjunto de positividad, negatividad, imagen y asintotas.
k) $f(x)=-2 e^{x}+1$
k) $f(x)=-2 e^{x}+1$
Respuesta
Si ya viste el video de funciones exponenciales que te dejé en el curso, entonces ya podés venir a resolver los ejercicios. ¡Empecemos!
Sabemos que el dominio de las funciones exponenciales son todos los reales. Es importante que lo recuerdes.
Hallemos el conjunto de ceros:
$ -2 e^{x}+1=0 $
$-2 e^{x}=-1 $
$e^{x}=\frac{1}{2} $
$x=\ln \left(\frac{1}{2}\right)$
Esto es absurdo, pues no existen los logaritmos de números negativos.
• $C^{0} = \ln \left(\frac{1}{2}\right)$
$\ln \left(\frac{1}{2}\right) \approx -0,693...$
Hallemos los conjuntos de positividad y negatividad:
Conociendo el conjunto de ceros y el dominio de la función podemos usar Bolzano.
Como $C^{0} = \ln \left(\frac{1}{2}\right)$ , eso significa que la función cruza al eje $x$ una vez, es decir que tendremos que dividir el dominio y evaluar para los dos intervalos: $(-\infty, \ln\left(\frac{1}{2}\right))$ y $(\ln\left(\frac{1}{2}\right), +\infty)$ es decir, es totalmente positiva o totalmente negativa.
Tomamos un valor cualquiera dentro del primer intervalo y evaluamos la función:
$f(-1)=-2 e^{-1}+1=0,2642 $
Hacemos lo mismo para el segundo intervalo:
$f(0)=-2 e^{0}+1=-1$
Por lo tanto nos queda:
• $C^{+} = (-\infty, \ln\left(\frac{1}{2}\right))$
• $C^{-} = (\ln\left(\frac{1}{2}\right), +\infty)$
Hallemos la imagen, calculando su función inversa y calculando su dominio:
$
\begin{gathered}
-2 e^{x}+1=y \\
-2 e^{x}=y-1 \\
e^{x}=\frac{y-1}{-2} \\
x=\ln \left(\frac{y-1}{-2}\right) \\
y^{-1}=\ln \left(\frac{x-1}{-2}\right)
\end{gathered}
$
Para hallar su dominio, analizamos el argumento.
$
\begin{gathered}
\frac{x-1}{-2}>0 \\
x-1<0 \\
x<1
\end{gathered}
$
$Domf^{-1} = (-\infty ; 1)$
• $Imf =(-\infty ; 1)$
Asíntotas verticales:
No hay, ya que no hay valores restringidos del dominio.
• No hay AV
Asintotas Horizontales:
$
\lim _{x \rightarrow \infty}-2 e^{x}+1=-\infty
$
Vemos que por el lado de infinito positivo no hay asintota.
Sin embargo, por el lado de infinito negativo, tenemos asintota horizontal:
$\lim _{x \rightarrow-\infty}-2 e^{x}+1$
$\rightarrow \lim _{x \rightarrow-\infty}-2\left(e^{-\infty}\right)+1=-2\left(\frac{1}{e^{\infty}}\right)+1=-2\left(\frac{1}{\infty}\right)+1=-2(0)+1=1$
• Hay AH en $y=1$ por izquierda
La gráfica nos quedaría así: