viernes, 5 de marzo de 2021

AIND_UNI1_TEMA1

An谩lisis Derivativo de Funciones

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Prop贸sito del m贸dulo:

Determina la derivada de una funci贸n en un punto correspondiente al valor de la tasa de variaci贸n instant谩nea en ese punto, para resolver situaciones de la vida personal y profesional.

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MENSAJE DEL DOCENTE


UNIDAD 1: 1. Aplicaci贸n de la derivada con estrategias variacionales.


1.1 Determina la raz贸n del cambio de una variable y lo representa en tablas y gr谩ficas.

A. Determinaci贸n de elementos de funciones.
  • Definici贸n de funci贸n y relaci贸n.
  • Dominio y rango
  • Gr谩fica de funciones
  • Ra铆ces
  • Intervalos de crecimiento
B. Clasificaci贸n de funciones.
  • Constante
  • Lineal
  • Cuadr谩tica
  • Polinomial
  • Racional
  • Valor absoluto
  • Escalonada
  • Algebraicas
  • Transcendentes
  • Trigonom茅tricas
C. C谩lculo con funciones.
  • Suma
  • Resta
  • Multiplicaci贸n
  • Divisi贸n
  • Potenciaci贸n
  • Composici贸n de funciones
  • Funciones inversas
D. Modelaci贸n de funciones.
  • Determinaci贸n del modelo matem谩tico
  • Resultados o soluci贸n

馃搶 INDICACIONES DEL DOCENTE   ACTIVIDADES 1 Y 2



馃搶 ACTIVIDAD 1. TOMA DE APUNTES 

En tu cuaderno utilizando diferentes tipos de tintas para resaltar t铆tulos o temas y contendido, incluir conceptos que se presenta en la secci贸n A del subtema 1.1 (funci贸n y relaci贸n; Dominio y rango; Ra铆ces; Intervalos de crecimiento) GRAFICANDO algunos ejemplos de estas para afianzar tu comprensi贸n.

馃憠 EVIDENCIA A RECOPILAR. Im谩genes o fotos de tus apuntes, recuerda todo pasarlo a un documento de Word, colocar una portada con tu nombre, grupo, asignatura, n煤mero de evidencia y unidad. Enviar v铆a Facebook o correo electr贸nico al docente tan pronto lo tengas.

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Introducci贸n


A nuestro alrededor encontramos cosas que se relacionan entre s铆, o que est谩n en funci贸n de alg煤n par谩metro, por ejemplo el peso y la altura, la masa corporal en funci贸n del peso y la estatura, los kil贸metros recorridos y la cantidad de gasolina consumida, y muchos ejemplos m谩s.

Al alem谩n Johann Dirichlet (1805-1859), se le atribuye la definici贸n moderna de funci贸n como una regla de correspondencia entre dos conjuntos.

Las funciones pueden ser representadas mediante gr谩ficas, as铆 como llevar a cabo operaciones entre ellas y ser utilizadas para describir situaciones o fen贸menos que se presentan a diario en nuestro entorno mediante la modelaci贸n matem谩tica.

Definici贸n de una funci贸n en matem谩ticas


Una funci贸n es una relaci贸n o correspondencia entre dos magnitudes, de manera que a cada valor de la primera le corresponde un 煤nico valor de la segunda (o ninguno), que llamamos imagen o transformado. A la funci贸n se le suele designar por f y a la imagen por f(x), siendo x la variable independiente.


Fig. 1 ejemplo de funciones

ejemplo resuelto de funciones lineales

si no puedes ver el video da clic aqu铆

Definici贸n de una relaci贸n en matem谩ticas

La relaci贸n matem谩tica es el v铆nculo que existe entre los elementos de un subconjunto con respecto al producto de dos conjuntos. Una funci贸n implica la operaci贸n matem谩tica para determinar el valor de una variable dependiente seg煤n el valor de una variable independiente. Toda funci贸n es una relaci贸n pero no toda relaci贸n es una funci贸n.

Cuando hablamos de una funci贸n matem谩tica de un conjunto A en un conjunto B nos referimos a una regla o mecanismo que relaciona los elementos del conjunto A con un elemento del conjunto B.

Concepto de funci贸n

"Sean x y y dos variables reales, se dice entonces que y es funci贸n de x si a cada valor que tome x le corresponde un valor de y."

La variable independiente es la x mientras que es la variable dependiente o funci贸n:

y=茠(x)

El conjunto en que var铆a la x se denomina dominio de la funci贸n (original) y el de la variaci贸n de y rango de la funci贸n (imagen).

El conjunto de pares (xy) tales que y=茠(x) se denomina grafo de la funci贸n; si se representan en unos ejes cartesianos se obtiene una familia de puntos que se denomina gr谩fica de la funci贸n.

VIDEO EXPLICATIVO DE FUNCIONES Y RELACIONES

si no puedes ver el video da clic aqu铆

Dominio y rango de una funci贸n

El dominio de una funci贸n ) es el conjunto de todos los valores para los cuales la funci贸n est谩 definida, y el rango de la funci贸n es el conjunto de todos los valores que toma.

(En gram谩tica, probablemente le llame al dominio el conjunto reemplazo y al rango el conjunto soluci贸n. Quiz谩 tambi茅n estos han sido llamados la entrada y salida de la funci贸n.)

Ejemplo 1:

Considere la funci贸n mostrada en el diagrama.

Aqu铆, el dominio es el conjunto { }. no est谩 en el dominio, ya que la funci贸n no est谩 definida para .

El rango es el conjunto {1, 3, 4}. 2 no est谩 en el rango, ya que no hay letra en el dominio que se enlace con el 2.

Ejemplo 2:

El dominio de la funci贸n

1/ x

es todos los n煤meros reales excepto el cero (ya que en = 0, la funci贸n no est谩 definida: la divisi贸n entre cero no est谩 permitida!).

El rango tambi茅n es todos los n煤meros reales excepto el cero. Puede ver que hay alg煤n punto en la curva para cada valor de excepto para = 0.

Ejemplo 3:

La notaci贸n siguiente muestra que el dominio de la funci贸n est谩 restringido al intervalo (–1, 1).

) = ,     –1   1

La gr谩fica de esta funci贸n es como se muestra. Dese cuenta de los c铆rculos abiertos, que muestran que la funci贸n no est谩 definida en = –1 y = 1. Los valores del rango de desde 0 hasta el 1 (incluyendo el 0, pero no incluyendo el 1). As铆 el rango de la funci贸n es

 < 1.

VIDEO DE C脫MO SE GRAFICA UNA FUNCI脫N

VIDEO 1

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VIDEO 2

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Ra铆z de una funci贸n lineal


La ra铆z (x1) de una funci贸n lineal es el valor de x que se corresponde con el valor de ordenada cero, es decir, (x1, 0). ... Ejercicio: Calcular la ra铆z, indicar la ordenada al origen y pendiente de la recta: y = 3x+6.


Crecimiento y decrecimiento en una funci贸n

El crecimiento y decrecimiento de una funci贸n f se puede estudiar en un intervalo [a,b], en un punto x o en todo el dominio.


Sean a y b dos elementos del dominio, tales que a < b y formando el intervalo [a,b].

Una funci贸n es creciente entre a y b si para cualquier par de puntos x1 y x2 del intervalo tales que x1<x2, se cumple que f(x1) < f(x2). Es decir, es creciente en [a,b] si al aumentar la variable independiente x, aumenta la variable dependiente y.

Una funci贸n es decreciente entre a y b si para cualquier par de puntos x1 y x2 del intervalo tales que x1<x2, se cumple que f(x1) > f(x2). Es decir, es decreciente en [a,b] si al aumentar la variable independiente x, disminuye la variable dependiente y.

Una funci贸n es constante entre a y b si para cualquier par de puntos x1 y x2 del intervalo tales que x1<x2, se cumple que f(x1) = f(x2). Es decir, es constante en [a,b] si al aumentar la variable independiente x, la variable dependiente y no varia.


Ejemplo de crecimiento y decrecimiento en un intervalo

Estudiar el crecimiento y decrecimiento de la funci贸n f(x)=x2 en los intervalos [-2,-1] y [1,3].


  • Primero estudiamos la funci贸n en el intervalo [-2,-1], es decir a=-2 y b=-1. Veamos por ejemplo en el x1=-1,8 y x2=-1,2.



    La funci贸n en -1,8 es mayor que en -1,2, y as铆 pasar铆a para todo par de puntos del intervalo x1 y x2, por lo que la funci贸n en [-2,-1] es decreciente.

  • Acto seguido, se estudia el crecimiento y decrecimiento en el intervalo [1,3], es decir a=1 y b=3. Vamos a ver en los puntos x1=1,5 y x2=2,5.

    En el valor 1,5 la funci贸n f es menor que en el 2,5, y as铆 pasar铆a para todo par de puntos del intervalo x1 y x2. Por lo tanto la funci贸n es creciente en el intervalo [1,3].

Ejemplo de crecimiento y decrecimiento en un punto

Estudiar el crecimiento y decrecimiento en los puntos 0, 2 y 3 de la funci贸n f(x)=x3-5x2+5x+4.



Primero calcularemos la derivada de la funci贸n f:


  • Veamos en el punto x=0.

    La derivada da f ’(0)=5 ≥ 0, por lo que f es creciente en 0.

  • Estudiaremos en el punto x=2.

    La derivada da f ’(2)=-3 ≤ 0, por lo que f es decreciente en 2.

  • Finalmente estudiaremos el punto x=3.

    La derivada da f ’(3)=2 ≥ 0, por lo que f es creciente en 3.

FUENTE DE CONSULTA: https://www.universoformulas.com/matematicas/analisis/crecimiento-decrecimiento-funcion/#ejemplo-intervalo


EJEMPLOS DE MAPAS MENTALES 



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