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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

f:AB,xf(x)f : A \to B,\quad x \mapsto f(x)
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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

A (dominio)B (codominio)x_1f(x_1)x_2f(x_2)x_3

Cada elemento del dominio apunta a exactamente un elemento del codominio. Observa que x3x_3 puede aplicarse al mismo f(x1)f(x_1) — 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%)

Application 30Understanding 9Modeling 9Challenge 1Proof 1
  1. Ex. 2.1ApplicationAnswer key

    Determina el dominio máximo de f(x)=3x+1f(x) = 3x + 1.

  2. Ex. 2.2Application

    Determina el dominio máximo de g(x)=1x2g(x) = \dfrac{1}{x - 2}.

  3. Ex. 2.3Application

    Determina el dominio máximo de h(x)=x5h(x) = \sqrt{x - 5}.

  4. Ex. 2.4ApplicationAnswer key

    Determina el dominio máximo de f(x)=1(x+2)(x3)f(x) = \dfrac{1}{(x+2)(x-3)}.

  5. Ex. 2.5Application

    Sea f(x)=2x2+2f(x) = 2x^2 + 2. Calcula f(2)f(2), f(1)f(-1), f(0)f(0).

  6. Ex. 2.6Application

    ¿Es inyectiva la función f(x)=3x1f(x) = 3x - 1? Justifica.

  7. Ex. 2.7Application

    ¿Es inyectiva la función g(x)=x2g(x) = x^2 definida en R\mathbb{R}?

  8. Ex. 2.8ApplicationAnswer key

    ¿Cuál es la imagen de g(x)=x2g(x) = x^2 definida en R\mathbb{R}?

  9. Ex. 2.9Application

    Para la función a trozos f(x)={3x+1si x<0x2+3si x0f(x) = \begin{cases} 3x + 1 & \text{si } x < 0 \\ x^2 + 3 & \text{si } x \geq 0 \end{cases} calcula f(3)f(-3) y f(2)f(2).

  10. Ex. 2.10Application

    Determina el dominio y la imagen de f(x)=4x2f(x) = \sqrt{4 - x^2}.

  11. Ex. 2.11Application

    Sean f(x)=x2f(x) = x^2 y g(x)=x+1g(x) = x + 1. Calcula (fg)(x)(f \circ g)(x).

  12. Ex. 2.12Application

    Con los mismos f,gf, g de arriba, calcula (gf)(x)(g \circ f)(x).

  13. Ex. 2.13Application

    Determina la inversa de f(x)=3x+1f(x) = 3x + 1.

  14. Ex. 2.14ApplicationAnswer key

    ¿Por qué f(x)=x2f(x) = x^2 definida en R\mathbb{R} no tiene inversa? ¿Y en [0,+)[0, +\infty)?

  15. Ex. 2.15Application

    ¿Es biyectiva la función f:RRf: \mathbb{R} \to \mathbb{R} definida por f(x)=x3f(x) = x^3?

  16. Ex. 2.16Application

    ¿Es sobreyectiva la función g:R[0,+)g: \mathbb{R} \to [0, +\infty) definida por g(x)=x2g(x) = x^2? ¿Y inyectiva?

  17. Ex. 2.17Application

    Sean f(x)=x2f(x) = x^2 y g(x)=2x+3g(x) = 2x + 3. Calcula (fg)(x)(f \circ g)(x) y (gf)(x)(g \circ f)(x) y muestra que son distintas.

  18. Ex. 2.18Understanding

    Determina f(x)f(x) sabiendo que (fg)(x)=3x+4(f \circ g)(x) = 3x + 4 y g(x)=x1g(x) = x - 1.

  19. Ex. 2.19UnderstandingAnswer key

    Sean f,g:RRf, g: \mathbb{R} \to \mathbb{R} funciones tales que (fg)(x)=x2+1(f \circ g)(x) = x^2 + 1 y g(x)=x+1g(x) = x + 1. Determina f(x)f(x).

  20. Ex. 2.20Proof

    Demuestra: la composición de dos funciones biyectivas es biyectiva.

  21. Ex. 2.21Application

    Determina el dominio máximo de f(x)=x+1x29f(x) = \dfrac{x+1}{x^2 - 9}.

  22. Ex. 2.22Application

    Determina el dominio máximo de f(x)=4xf(x) = \sqrt{4 - x}.

  23. Ex. 2.23Application

    Determina el dominio de f(x)=4x2f(x) = \sqrt{4 - x^2}.

  24. Ex. 2.24ApplicationAnswer key

    Determina el dominio de f(x)=1x2f(x) = \dfrac{1}{\sqrt{x - 2}}.

  25. Ex. 2.25Application

    Determina el dominio de f(x)=9x2xf(x) = \dfrac{\sqrt{9 - x^2}}{x}.

  26. Ex. 2.26Understanding

    Usa el test de la recta horizontal para decidir si f(x)=x33xf(x) = x^3 - 3x es inyectiva en R\mathbb{R}.

  27. Ex. 2.27ApplicationAnswer key

    ¿Es inyectiva la función f:RRf: \mathbb{R} \to \mathbb{R} definida por f(x)=x3f(x) = x^3? ¿Sobreyectiva? ¿Biyectiva?

  28. Ex. 2.28Application

    Sean f(x)=2x+3f(x) = 2x + 3 y g(x)=x2g(x) = x^2. Calcula fgf \circ g, gfg \circ f, fff \circ f, ggg \circ g.

  29. Ex. 2.29Understanding

    Determina f(x)f(x) sabiendo que (fg)(x)=4x24x+5(f \circ g)(x) = 4x^2 - 4x + 5 y g(x)=2x1g(x) = 2x - 1. (Pista: haz u=2x1u = 2x - 1.)

  30. Ex. 2.30ApplicationAnswer key

    Esboza f(x)=x3f(x) = |x - 3| a partir del gráfico de x|x|. ¿Qué transformación ocurrió?

  31. Ex. 2.31Application

    Esboza f(x)=2(x+1)2+4f(x) = -2(x+1)^2 + 4 a partir de transformaciones sobre x2x^2.

  32. Ex. 2.32Understanding

    Decide si cada función de abajo es par, impar o ni par ni impar: (a) f(x)=x4x2f(x) = x^4 - x^2; (b) g(x)=x3+xg(x) = x^3 + x; (c) h(x)=x2+xh(x) = x^2 + x.

  33. Ex. 2.33Understanding

    Considera la función característica χA(x)=1\chi_A(x) = 1 si xAx \in A, 00 en caso contrario. Para A=[0,1]A = [0, 1], determina el dominio y la imagen.

  34. Ex. 2.34Understanding

    Verifica que sinx\sin x tiene período 2π2\pi. ¿Existe un período menor?

  35. Ex. 2.35Application

    Calcula la distancia euclídea entre (1,2)(1, 2) y (5,7)(5, 7).

  36. Ex. 2.36ApplicationAnswer key

    Para desplazar el gráfico de y=f(x)y = f(x) dos unidades hacia abajo, ¿qué transformación aplicar?

  37. Ex. 2.37Application

    Para desplazar y=f(x)y = f(x) tres unidades hacia la derecha, escribe g(x)=g(x) = ?

  38. Ex. 2.38Understanding

    Determina dominio, imagen y clasifica f(x)=x3+3x+1f(x) = x^3 + 3x + 1.

  39. Ex. 2.39Understanding

    Diferencia la dilatación vertical g(x)=2f(x)g(x) = 2 f(x) de la dilatación horizontal g(x)=f(2x)g(x) = f(2x).

  40. Ex. 2.40ApplicationAnswer key

    Determina el dominio y la imagen de f(x)=1/xf(x) = 1/x.

  41. Ex. 2.41Modeling

    Un taxi cobra R$ 5,50 fijos + R$ 3,10 por km (en reales brasileños). (a) Escribe la función de coste T(d)T(d). (b) ¿Cuánto cuesta una carrera de 12 km? (c) ¿Para qué distancia el coste es R$ 80?

  42. Ex. 2.42Modeling

    Una piscina vacía se llena a 200 L/min. Modela V(t)V(t) en litros como función del tiempo tt en minutos. Capacidad total 8000 L. Determina el dominio físico y la imagen.

  43. 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?

  44. Ex. 2.44Modeling

    Una fábrica produce qq unidades por día con coste C(q)=100+8q+0,1q2C(q) = 100 + 8q + 0{,}1q^2 reales. (a) ¿Coste fijo? (b) ¿Coste medio en q=50q = 50? (c) ¿Coste marginal de la 51.ª unidad?

  45. Ex. 2.45Modeling

    Una bacteria se duplica cada 30 min. Modela N(t)N(t) si N(0)=100N(0) = 100.

  46. Ex. 2.46Modeling

    La frecuencia cardíaca máxima recomendada es Fmax(edad)=220edadF_{max}(\text{edad}) = 220 - \text{edad}. Calcula para edades 30, 50, 70.

  47. Ex. 2.47ModelingAnswer key

    La función V(t)=30000(0,85)tV(t) = 30\,000 \cdot (0{,}85)^t modela el valor de reventa de un coche tt años después de la compra. (a) ¿V(0)V(0)? (b) ¿V(5)V(5)? (c) ¿Para qué tt el valor cae por debajo de R$ 10.000?

  48. Ex. 2.48Modeling

    Modela matemáticamente: "la suma de dos números es 30 y el producto es máximo". (Adelanto de cuadrática — Lección 4.)

  49. 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 P(n)P(n) como función a trozos.

  50. Ex. 2.50Challenge

    Una piscina rectangular tiene perímetro fijo de 30 m. Modela el área AA en función del largo \ell. Determina el dominio físico y el área máxima.

Fuentes

Solo libros que alimentaron directamente el texto y los ejercicios. Catálogo general en /livros.

Updated on 2026-05-04 · Author(s): Clube da Matemática

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