Lección 2 — Funciones: definición, dominio, imagen
La función como objeto matemático: regla de correspondencia única entre dos conjuntos. Dominio, codominio, imagen. Gráfico cartesiano. Funciones inyectivas, sobreyectivas, biyectivas.
Used in: 1.º año del Bachillerato (15 años) · Math I japonés cap. 2 · Klasse 10 alemana
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Definición rigurosa
"Una función es una relación en la cual cada valor de entrada produce exactamente un valor de salida." — OpenStax College Algebra 2e, §3.1
Cada elemento del dominio apunta a exactamente un elemento del codominio. Observa que puede aplicarse al mismo — una función puede llevar valores distintos al mismo destino.
Clasificación
Ejemplos resueltos
Cinco ejemplos con dificultad creciente — del más directo (evaluación numérica y lectura de dominio) al modelado real (composición en un pipeline de producción). Cada ejemplo cita la fuente: el problema original siempre proviene de un libro abierto.
Exercise list
50 exercises · 12 with worked solution (25%)
- Ex. 2.1ApplicationAnswer key
Determina el dominio máximo de .
- Ex. 2.2Application
Determina el dominio máximo de .
- Ex. 2.3Application
Determina el dominio máximo de .
- Ex. 2.4ApplicationAnswer key
Determina el dominio máximo de .
- Ex. 2.5Application
Sea . Calcula , , .
- Ex. 2.6Application
¿Es inyectiva la función ? Justifica.
- Ex. 2.7Application
¿Es inyectiva la función definida en ?
- Ex. 2.8ApplicationAnswer key
¿Cuál es la imagen de definida en ?
- Ex. 2.9Application
Para la función a trozos calcula y .
- Ex. 2.10Application
Determina el dominio y la imagen de .
- Ex. 2.11Application
Sean y . Calcula .
- Ex. 2.12Application
Con los mismos de arriba, calcula .
- Ex. 2.13Application
Determina la inversa de .
- Ex. 2.14ApplicationAnswer key
¿Por qué definida en no tiene inversa? ¿Y en ?
- Ex. 2.15Application
¿Es biyectiva la función definida por ?
- Ex. 2.16Application
¿Es sobreyectiva la función definida por ? ¿Y inyectiva?
- Ex. 2.17Application
Sean y . Calcula y y muestra que son distintas.
- Ex. 2.18Understanding
Determina sabiendo que y .
- Ex. 2.19UnderstandingAnswer key
Sean funciones tales que y . Determina .
- Ex. 2.20Proof
Demuestra: la composición de dos funciones biyectivas es biyectiva.
- Ex. 2.21Application
Determina el dominio máximo de .
- Ex. 2.22Application
Determina el dominio máximo de .
- Ex. 2.23Application
Determina el dominio de .
- Ex. 2.24ApplicationAnswer key
Determina el dominio de .
- Ex. 2.25Application
Determina el dominio de .
- Ex. 2.26Understanding
Usa el test de la recta horizontal para decidir si es inyectiva en .
- Ex. 2.27ApplicationAnswer key
¿Es inyectiva la función definida por ? ¿Sobreyectiva? ¿Biyectiva?
- Ex. 2.28Application
Sean y . Calcula , , , .
- Ex. 2.29Understanding
Determina sabiendo que y . (Pista: haz .)
- Ex. 2.30ApplicationAnswer key
Esboza a partir del gráfico de . ¿Qué transformación ocurrió?
- Ex. 2.31Application
Esboza a partir de transformaciones sobre .
- Ex. 2.32Understanding
Decide si cada función de abajo es par, impar o ni par ni impar: (a) ; (b) ; (c) .
- Ex. 2.33Understanding
Considera la función característica si , en caso contrario. Para , determina el dominio y la imagen.
- Ex. 2.34Understanding
Verifica que tiene período . ¿Existe un período menor?
- Ex. 2.35Application
Calcula la distancia euclídea entre y .
- Ex. 2.36ApplicationAnswer key
Para desplazar el gráfico de dos unidades hacia abajo, ¿qué transformación aplicar?
- Ex. 2.37Application
Para desplazar tres unidades hacia la derecha, escribe ?
- Ex. 2.38Understanding
Determina dominio, imagen y clasifica .
- Ex. 2.39Understanding
Diferencia la dilatación vertical de la dilatación horizontal .
- Ex. 2.40ApplicationAnswer key
Determina el dominio y la imagen de .
- Ex. 2.41Modeling
Un taxi cobra R$ 5,50 fijos + R$ 3,10 por km (en reales brasileños). (a) Escribe la función de coste . (b) ¿Cuánto cuesta una carrera de 12 km? (c) ¿Para qué distancia el coste es R$ 80?
- Ex. 2.42Modeling
Una piscina vacía se llena a 200 L/min. Modela en litros como función del tiempo en minutos. Capacidad total 8000 L. Determina el dominio físico y la imagen.
- Ex. 2.43ModelingAnswer key
Calcula el IMC de una persona de 70 kg y 1,75 m. ¿En qué franja de la OMS se encuentra?
- Ex. 2.44Modeling
Una fábrica produce unidades por día con coste reales. (a) ¿Coste fijo? (b) ¿Coste medio en ? (c) ¿Coste marginal de la 51.ª unidad?
- Ex. 2.45Modeling
Una bacteria se duplica cada 30 min. Modela si .
- Ex. 2.46Modeling
La frecuencia cardíaca máxima recomendada es . Calcula para edades 30, 50, 70.
- Ex. 2.47ModelingAnswer key
La función modela el valor de reventa de un coche años después de la compra. (a) ¿? (b) ¿? (c) ¿Para qué el valor cae por debajo de R$ 10.000?
- Ex. 2.48Modeling
Modela matemáticamente: "la suma de dos números es 30 y el producto es máximo". (Adelanto de cuadrática — Lección 4.)
- Ex. 2.49Modeling
En una fábrica, cada operario monta 12 productos/día. A partir de 50 operarios, cada operario adicional solo monta 8 productos. Modela como función a trozos.
- Ex. 2.50Challenge
Una piscina rectangular tiene perímetro fijo de 30 m. Modela el área en función del largo . Determina el dominio físico y el área máxima.
Fuentes
Solo libros que alimentaron directamente el texto y los ejercicios. Catálogo general en /livros.
- OpenStax College Algebra 2e — Jay Abramson et al. · 2022 · EN · CC-BY 4.0 · §3.1–3.7. Fuente primaria de los bloques A, B, D.
- Stitz–Zeager Precalculus — Carl Stitz, Jeff Zeager · 2013, v3 · EN · CC-BY-NC-SA · §1.4–1.6, §2.3, §5.1–5.2.
- Yoshiwara — Modeling, Functions, and Graphs — Katherine Yoshiwara · 2020 · EN · libre · caps. 1–2, 4, 6. Fuente del bloque E (modelado).
- Active Calculus — Matt Boelkins · 2024, ed. 2.0 · EN · CC-BY-NC-SA · §1.1.
- Hammack — Book of Proof — Richard Hammack · 2018 · EN · libre · §12 (funciones y biyecciones). Fuente del ejercicio 2.20.