CBC Matematica - Primer parcial 2005

1) Determinar todos los valores de "a" perteneciente a los Reales  para que la distancia de        P=(a,-1) a Q= (6,2) sea igual a 5.

Solución: Otra vez como en el parcial anterior para poder hallar el/los valores de "a" tal que cumpla la condicion que nos piden vamos a tener que usar la formula de distancia entre dos puntos, veamos como nos queda.
donde "d" es el valor de la distancia, en nuestro caso tenemos que reemplazar por los valores de los puntos P y Q, con lo que nos quedaria lo siguiente.
ahora lo que nos queda es resolver esta ecuacion cuadratica y ver cuales son los valores de "a".
a^2 -12a +20 = 0 aplicamos la formula vista anteriormente y obtenemos los dos valores de "a" ==>   a = 2    y    a =10. Podemos calcular ahora la distancia con estos valores de "a" y vamos a ver que cumple lo que nos pedian.


2) Hallar la función cuadrática f cuyo gráfico es la parábola de vértice (-2, 5) que pasa por (-3,7). Para la función f hallada, dar el intervalo de crecimiento.

Solucion: Para resolver este ejercicio vamos a tener que recordar que una funcion cuadratica podiamos escribirla en funcion de las coordenadas de su vertice. 
f(x)= a(X-Xv)^2 + Yv con V=(Xv;Yv) siendo V el vertice de la parabola y Xv e Yv las coordenas de este, ahora con el dato que nos dan podemos escribir la expresion de nuestra parabola de segundo grado.
f(x)=a(X-(-2))^2 + 5 pero nos esta faltando el valor de "a", para poder hallarlo vamos a usar el otro dato que nos dan que es el punto por donde pasa la parabola, entonces planteamos lo siguiente f(-3)=7.
7=a(-3+2)^2 + 5  => 7=a + 5 => a=2.
entonces la expresion de nuestra funcion cuadratica es f(x)=2(X+2)^2 +5, ahora para poder dar el intervalo de crecimiento lo unico que tenemos que ver es que la funcion crece a partir del vertice ya que como a>2 la grafica de la parabola es como una U, por lo tanto el intervalo pedido es: [-2; +infinito).

3) Dada f = 6/(x-1) calcular f-1 (x) y dar dominio de f-1 e imagen de f-1.

Solucion: para calcular la inversa de una funcion debemos intercambiar el nombre de las variables, en este caso tengo y = 6/(x-1) y lo que quiero obtener es la funcion inversa, para esto cambio el nombre de las variables y me queda x = 6/(y-1), ahora lo que debo hacer es despejar la variable "y".
y-1 = 6/x  => y = (6/x) +1 con esto obtube f-1(x). Ahora para ver el dominio tengo que ver cuales son los valores de X en los que la funcion no puede ser evaluada, en este caso es muy facil darse cuenta de que X no puede tomar el valor cero (0) ya que la division por cero no esta definida, osea el dominio son todos los numero Reales excepto el cero. Para ver la imagen de ésta debo ver que valores me devuelve la funcion y para eso puedo graficarla y ver que esta funcion tiene una asintota horizontal en Y=1 osea que mi imagen son todos los numeros Reales excepto el numero 1.

4)Dadas f(x)=ln (x+6), g(x)= x^2 -21 y h=fog, hallar los ceros y los intervalos de positividad de h.

Solucion: nuevamente tenemos una composicion de funciones donde h=f[g(x)], si realizamos esta composicion nos quedara lo siguiente. h= ln (x^2 - 21 + 6) si resolvemos lo que esta dentro del parentesis nos queda finalmente h = ln (x^2 - 15), ahora podemos encontrar los ceros de esta nueva funcion, para lo cual debemos plantear h=0 esto nos lleva al siguiente razonamiento, para que la funcion devuelva un cero debemos ver que el argumento del logaritmo tiene que ser igual a 1, ¿porque? por que sabemos que el logaritmo de "1" en cualquier base es cero.
x^2 -15 = 1 >>  x^2 = 16 >>   |x| = 4 >>  x=4 ó x=-4 estos son los dos ceros de la función. Para ver el intervalo de positividad tengo que ver para que valores la funcion h devuelve valores positivos, para eso tengo que ver que valores de la funcion cuadratica hacen que sea mayor a cero.
x^2 - 15 > 0  >> x^2 > 15  >>  |x| > 15^0.5 por lo tanto para valores mayores a la raiz cuadrada de 15 y para valores menores a la -(15^0.5) la funcion h toma valores positivos y este es el intervalo que no pedian.

CBC Matematica - Primer parcial 2005

1) Hallar analíticamente todos los puntos del gráfico de f[x]=4x que distan (10)^0.5 del punto      P=(1;3)
Solucion: Para poder resolver este ejercicio vamos a tener que aplicar la formula de distancia entre dos puntos:

siendo las coordenadas de P=(1;3) y las coordenadas de los puntos de la funcion f(x)=(x;4x), reemplazando en la formula obtenemos:
si lo resolvemos vamos a obtener una funcion cuadratica, la cual nos va a dar dos soluciones, esos dos valores son las coordenadas X de cada uno de esos puntos, resolvamos la ecuacion.
10 = (x-1)^2 + (4x-3)^2 
10 = (x^2-2x+1)+(16x^2-24x+9)
10 = 17x^2 - 26x +10
17x^2 - 26x = 0  saco factor comun x(17x - 26) = 0 y esto se cumple para x=0 o para x=26/17 entonces tenemos que los dos puntos son para x=0 => A=(0;0) y para x=26/17 => B=(26/17;104/17) si queremos podemos comprobar que con estos dos valores la distancia al punto P vale raiz cuadrada de 10.

2) Sea la función cuadrática f(x)=2x²+12x+C. Determinar el valor de cER (c pertenece a los reales) para que f tenga un solo cero. Para el valor de C hallado determinar intervalos de crecimiento y de decrecimiento de f.
Solucion: para que una funcion cuadratica tenga un solo cero, osea una sola raiz, necesariamente el vertice de la parabola tiene que cortar al eje X, entonces lo que tenemos que lograr es que las coordenadas del vertice sea del tipo V=(Xv;0) ahora bien veamos como podemos calcular la coordenada X del vertice (Xv), se puede usar la siguiente formula: Xv=-b/(2a) siendo en este caso b=12 y a=2 con lo cual tenemos que Xv=-3 ahora para calcular el Yv podemos evaluar la funcion f(x) en el valor de Xv con lo cual nos queda Yv= 2(-3)^2+12(-3)+c y esto tiene que ser igual a cero debido a que nuestro vertice tenia que ser de la forma V=(Xv;0) resolvemos y nos queda 0 = 2x9 - 12x3 + c  => 0 = 18-36 + c => c=18, con todo esto calculamos el valor de C y resolvimos el problema. Para la segunda parte podemos graficar en una hoja y ver que el intervalo de decrecimiento va desde -infinito hasta -3 y el intervalo de crecimiento desde -3 hasta infinito.

3) Sea f(x)=2X+1 , g(x)=1/x+2 y h=fog. Hallar xER/h(x)=5

Solución: Este ejercicio lo que nos pide es hallar la funcion h(x) que en realidad es una composicion de funciones,  lo que debemos saber es que fog significa f[g(x)], por lo tanto si realizamos la composicion obtendremos la expresion de h, con lo cual nos quedaria  h(x) = 2(1/x+2) + 1, ahora lo que nos pide es que hallemos el o los valores de "x" que hacen que h evaluado en ese valor me devuelva un 5. osea nos quedaria lo siguiente
5 = 2/(x+2) + 1 
5-1 = 2/(x+2)
4 = 2/(x+2)
4(x+2) = 2
x+2 = 1/2
x = 1/2 - 2
x = -3/2

4) Sea f(x)=e-(3x+5)-1. Hallar el C+ y el C- de f

Solución: en este ejercicio lo que nos piden es que analicemos la funcion f(x) y que demos cuales son los conjuntos de positividad y negatividad. Para poder hacer eso es necesario hallar donde la funcion corta al eje X osea tenemos que hallar las raices de la funcion, veamos como se hace eso.
Para hallar la raiz de cualquier funcion lo que debo plantear f(x)=0 y de esta manera voy a obtener el/los valores que cumplen esta condicion y que se conocen con el nombre de raices de una funcion.

f(x)=0 =>   e-(3x+5)-1=0   paso el 1 para el otro lado
                  e-(3x+5) = 1    aplico logaritmo natural a ambos lados del igual
                 ln[e-(3x+5)] = ln (1)    aplico propiedades de los logaritmos
                 -(3x+5)ln(e) = 0     debo recordar que el logaritmo de 1 (en cualquier base) es cero.
                   -3x-5 = 0
                      3x = -5   =>    X= -5/3 esta es la unica raiz.
ahora todo lo que nos queda es ver si el intervalo de la izquierda de nuestra raiz es positivo o negativo para esto simplemento evaluamos la funcion en un numero menor que -5/3 por ejemplo -2.
f(-2) = 1,71828 osea un valor positivo con lo cual ya podemos dar la respuesta.

C+: (-infinito; -5/3)
C-: (-5/3; +infinito).

Ejercicio de Pitagoras

este ejercicio pedia dados los puntos A=(-1,1) B=(3,1) y C=(2,3) mostrar que forman un triangulo rectangulo, como vemos la mejor forma de verlo es graficando los puntos y uniendolos, pero como estan dados en forma de coordenadas a algunos les parece complicado interpretarlos, ademas porque mas alla del ver en el grafico que efectivamente es un triangulo rectangulo tenemos que mostrarlo de forma analitica, para esto vamos a aplicar operaciones con vectores que es un tema de algebra. para esto vamos a definir los vectores con los que vamos a trabajar.
u va a ser el vector que va del punto C al A u=(-3,-2)......continuara.