4.º año · algebra · Unidad 66 de 89

Funciones polinómicas y racionales elementales

La forma algebraica revela ceros, multiplicidad, dominio y asíntotas; el gráfico organiza esa información sin sustituir su justificación.

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En esta unidad

  1. Clase desarrollada
  2. Guía conceptual
  3. 26 ejercicios completos

Qué vas a construir

La forma algebraica revela ceros, multiplicidad, dominio y asíntotas; el gráfico organiza esa información sin sustituir su justificación.

Ya podés coordinar registros y comprobar el resultado

Clase desarrollada

De dónde viene

Una noche necesitás describir cómo cambia una cantidad cuando otra toma valores distintos. No hay una clase disponible y la decisión no puede esperar hasta el día siguiente.. Este recorrido aparece porque el problema exige mirar variables, igualdades y relaciones de cambio. La situación obliga a coordinar registros. También exige explicar por qué una respuesta es aceptable y otra no. La idea nace de esa necesidad concreta, no de una lista de símbolos aislados. Podés reconstruirla con datos pequeños y después volver al caso que tenés delante.

Qué conviene tener disponible

La idea

el gráfico organiza esa información sin sustituir su justificación. La forma algebraica revela ceros, multiplicidad, dominio y asíntotas: el gráfico organiza esa información sin sustituir su justificación. Primero identificá qué se conoce y qué se quiere averiguar. Después localizá la condición que relaciona esos datos. Una operación aislada no alcanza si no conserva esa condición. Escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. El primer objetivo es coordinar registros. El segundo es factorizar para leer ceros. Ambos se conectan cuando explicás por qué cada paso sigue del anterior. Una representación muestra relaciones que una fórmula puede esconder. Otra representación permite controlar si la primera lectura fue correcta. Si las dos producen conclusiones incompatibles, revisá la traducción entre ellas. La respuesta final debe conservar unidades, dominio, escala o condiciones, según el problema. Por eso conviene anticipar signo, tamaño y forma del resultado. Sustituí el resultado en la relación original y contrastalo con una tabla de valores. Ese control no repite la cuenta y puede descubrir un paso inválido. La unidad se apoya en Funciones lineales y cuadráticas como modelos: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder modelizar con un caso que no copie el ejemplo. Volvé a modelizar. Decí qué dato lo habilita, qué propiedad usás y qué control podría contradecir tu conclusión.

Representaciones

tabla

Representá Funciones polinómicas y racionales elementales con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con coordinar registros. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de ¿Ceros de (x+4)(x−1)². Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan La forma algebraica revela ceros, multiplicidad, dominio y asíntotas: el gráfico organiza esa información sin sustituir su justificación.

Ejemplo resuelto

Leer ceros x=2 y x=−1. Reconocer multiplicidad 2 en x=2: el signo no cambia allí. Anticipar comportamiento local y verificar que el gráfico toca en 2 y cruza en −1. No miro sólo el número final. Reviso la relación, la unidad y el sentido de cada transformación. Si me equivocara en el paso clave, la segunda representación dejaría de coincidir. Entonces volvería al primer desacuerdo y repararía ese paso, no toda la resolución.

Error frecuente y reparación

Error: Se escribió Ambos extremos descienden al resolver ¿Qué gráfico global corresponde a un polinomio de grado par con coeficiente principal positivo.

Por qué tienta: Reconoce la simetría del comportamiento de grado par: pero invierte el efecto del signo positivo del término principal.

Cómo repararlo: Compará con y=x². cuando |x| crece, el término principal positivo domina y los dos extremos suben.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué La forma algebraica revela ceros, multiplicidad, dominio y asíntotas: el gráfico organiza esa información sin sustituir su justificación.

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás coordinar registros con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Funciones polinómicas y racionales elementales.

Respuesta para cotejar

Dejaría de valer cuando no se cumpla la condición central, cambie el dominio o la representación contradiga el resultado.

Guía conceptual

Idea central

Funciones polinómicas y racionales elementales trabaja este objeto matemático. La forma algebraica revela ceros, multiplicidad, dominio y asíntotas. el gráfico organiza esa información sin sustituir su justificación.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

tabla

Representá Funciones polinómicas y racionales elementales con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con coordinar registros. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible. Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de ¿Ceros de (x+4)(x−1)². Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan La forma algebraica revela ceros, multiplicidad, dominio y asíntotas. el gráfico… Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

Error típico

Error típico. responder Ambos extremos descienden. Se reconoce porque Elige ambos extremos descendentes para coeficiente principal positivo. Reparación. Compará con y=x². cuando |x| crece, el término principal positivo domina y los dos extremos suben.

Comprobación rápida

¿Qué idea es central para detectar dónde una función se anula o deja de estar definida. Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

ceros y factores Control. Sustituí el resultado en la relación original y contrastalo con una tabla de valores.

26 ejercicios

Resolvé primero; abrí la pista o la respuesta sólo cuando la necesites.

Antes de empezar · Ejercicio 1 de 26 · reason

Ejercicio 1

Consigna

Explicá con un ejemplo qué significa «ceros y factores» y distinguílo de «multiplicidad».

Necesito una pista

Partí de una forma factorizada, como (x−2)²(x+1): identificá qué valores anulan cada factor y qué informa cada exponente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: En p(x)=(x−2)²(x+1), los ceros 2 y −1 provienen de los factores; la multiplicidad es el exponente del factor, por lo que 2 tiene multiplicidad 2.

En p(x)=(x−2)²(x+1), los ceros 2 y −1 provienen de los factores; la multiplicidad es el exponente del factor, por lo que 2 tiene multiplicidad 2.

Antes de empezar · Ejercicio 2 de 26 · choice

Ejercicio 2

Consigna

¿Qué idea es central para detectar dónde una función se anula o deja de estar definida?

Necesito una pista

En la situación, separá lo conocido de lo buscado y elegí una relación de factorización, dominio y comportamiento global que conecte ambos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: ceros y factores

ceros y factores. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar factorización, dominio y comportamiento global.

Antes de empezar · Ejercicio 3 de 26 · reason

Ejercicio 3

Consigna

Decidí y justificá: «Todo valor que anula el denominador es un cero de la función».

Necesito una pista

Factorizá numerador y denominador por separado; para ser cero, la función debe tener numerador nulo y denominador no nulo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Los ceros anulan el numerador dentro del dominio; anular el denominador excluye el valor y puede producir una asíntota o un hueco.

Los ceros anulan el numerador dentro del dominio; anular el denominador excluye el valor y puede producir una asíntota o un hueco. La relación usada coordina los registros de esta tarea y se verifica con factorización, dominio y comportamiento global.

Construir la idea · Ejercicio 4 de 26 · reason

Ejercicio 4

Consigna

Antes de mover el recurso, compará los estados «Grado impar, principal positivo» y «Traslación recíproca». Predecí qué cambia y qué conserva el estado «Factor cancelado», y luego contrastá con las salidas.

Necesito una pista

Escribí una predicción usando una de estas relaciones: El término principal decide ambos extremos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Las salidas son x→−∞: p→−∞; x→∞: p→∞; 2/(x−3)−1: x=3, y=−1; (x−2)(x+1)/(x−2)=x+1, x≠2. Se conservan estas relaciones: El término principal decide ambos extremos. Las asíntotas se trasladan con h y k. Simplificar conserva valores sólo dentro del dominio original.

El recurso no ilustra solamente: los tres estados verifican relaciones diferentes y permiten contrastar la predicción. Las asíntotas se trasladan con h y k.

Práctica graduada · Ejercicio 5 de 26 · choice

Ejercicio 5

Consigna

¿Ceros de (x+4)(x−1)²?

Necesito una pista

Representá la situación con factorización, dominio y comportamiento global. Revisá la condición que habilita cada transformación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: −4 y 1

−4 y 1. La relación usada coordina los registros de esta tarea y se verifica con factorización, dominio y comportamiento global.

Práctica graduada · Ejercicio 6 de 26 · choice

Ejercicio 6

Consigna

Determiná dominio de 1/(x+5).

Necesito una pista

En la situación, separá lo conocido de lo buscado y elegí una relación de factorización, dominio y comportamiento global que conecte ambos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: R\{−5}; allí el denominador se anula y hay asíntota vertical.

R\{−5}; allí el denominador se anula y hay asíntota vertical. La conclusión se obtiene al aplicar factorización, dominio y comportamiento global y conservar las condiciones del enunciado.

Práctica graduada · Ejercicio 7 de 26 · choice

Ejercicio 7

Consigna

Describí el cruce en una raíz de multiplicidad impar de un factor no cancelado y dentro del dominio.

Necesito una pista

Probá un caso simple de la situación y contrastalo mediante factorización, dominio y comportamiento global sin mirar todavía la respuesta final.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La función cambia de signo y la gráfica cruza el eje en esa raíz; la conclusión exige que el factor no se cancele y que el punto pertenezca al dominio.

La función cambia de signo y la gráfica cruza el eje en esa raíz; la conclusión exige que el factor no se cancele y que el punto pertenezca al dominio. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar factorización, dominio y comportamiento global.

Práctica graduada · Ejercicio 8 de 26 · choice

Ejercicio 8

Consigna

Para f(x)=−2x⁵+3x²−1, ¿qué comportamiento domina cuando x→+∞?

Necesito una pista

Atendé sólo al término de mayor grado y a su coeficiente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: f(x)→−∞

El término −2x⁵ domina; grado impar y coeficiente negativo llevan el extremo derecho hacia −∞.

Práctica graduada · Ejercicio 9 de 26 · reason

Ejercicio 9

Consigna

Analizá ceros y cambios de signo de p(x)=(x+2)²(x−3).

Necesito una pista

Leé multiplicidad en los exponentes de los factores.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Los ceros son −2, doble, y 3, simple. En −2 la gráfica toca sin cambiar de signo; en 3 cruza y cambia de signo.

Una multiplicidad par conserva el signo local; una impar lo cambia, si el factor no fue cancelado.

Práctica graduada · Ejercicio 10 de 26 · choice

Ejercicio 10

Consigna

¿Cuál es el dominio de g(x)=1/(x²−9)?

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte ¿Cuál es el dominio de g(x)=1/(x²−9). Para trabajar Determinar dominio, huecos y asíntotas, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: R sin {−3,3}

La respuesta correcta es R sin {−3,3}. x²−9=(x−3)(x+3). ambos valores anulan el denominador.

Práctica graduada · Ejercicio 11 de 26 · reason

Ejercicio 11

Consigna

Describí las asíntotas de h(x)=2/(x−4)+1 y su relación con la traslación de 1/x.

Necesito una pista

Igualá el denominador a cero y observá el valor al que tiende el término fraccionario.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Tiene asíntota vertical x=4 y horizontal y=1; es la gráfica de 2/x trasladada 4 a la derecha y 1 hacia arriba.

La traslación mueve las asíntotas desde x=0,y=0 hasta x=4,y=1.

Práctica graduada · Ejercicio 12 de 26 · choice

Ejercicio 12

Consigna

En r(x)=(x−1)(x+2)/(x−1), ¿qué afirmación es correcta?

Necesito una pista

La simplificación no recupera valores prohibidos por la expresión original.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El dominio excluye x=1 aunque la expresión se simplifique a x+2

Hay un hueco en x=1: el factor se cancela para otros valores, pero 0/0 sigue indefinido allí.

Transferir · Ejercicio 13 de 26 · reason

Ejercicio 13

Consigna

Un modelo C(x)=1200/x+35 representa costo por persona. Indicá dominio contextual y comportamiento.

Necesito una pista

Representá la situación con factorización, dominio y comportamiento global. Revisá la condición que habilita cada transformación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x es entero positivo; al crecer el grupo, 1200/x disminuye y C se acerca a 35.

x es entero positivo; al crecer el grupo, 1200/x disminuye y C se acerca a 35. La conclusión se obtiene al aplicar factorización, dominio y comportamiento global y conservar las condiciones del enunciado.

Transferir · Ejercicio 14 de 26 · reason

Ejercicio 14

Consigna

Compará 1/x y 1/(x−2)+3 mediante transformaciones.

Necesito una pista

En la situación, separá lo conocido de lo buscado y elegí una relación de factorización, dominio y comportamiento global que conecte ambos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La segunda traslada 1/x dos unidades a la derecha y tres arriba; asíntotas x=2,y=3.

La segunda traslada 1/x dos unidades a la derecha y tres arriba; asíntotas x=2,y=3. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar factorización, dominio y comportamiento global.

Transferir · Ejercicio 15 de 26 · choice

Ejercicio 15

Consigna

¿Qué describe (x−2)(x+3)/(x−2)?

Necesito una pista

Simplificá sin recuperar el valor excluido del dominio original.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La recta y=x+3 con un hueco en (2,5)

La expresión vale x+3 sólo para x≠2; queda un hueco en (2,5).

Aprender del error · Ejercicio 16 de 26 · reason

Ejercicio 16

Consigna

Analizá: «Pablo incluye x=4 en el dominio de (x−1)/(x−4).». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Sustituí x=4 en el denominador antes de evaluar la función; un cociente sólo existe si su denominador no es cero.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x=4 anula el denominador y debe excluirse.

x=4 anula el denominador y debe excluirse. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar factorización, dominio y comportamiento global.

Aprender del error · Ejercicio 17 de 26 · reason

Ejercicio 17

Consigna

Analizá: «Ana afirma que una raíz doble siempre cruza el eje.». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Analizá el signo de (x−r)² a ambos lados de r y decidí si una potencia par puede cambiar de signo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Con multiplicidad par el signo no cambia: típicamente toca y vuelve.

Con multiplicidad par el signo no cambia: típicamente toca y vuelve. La relación usada coordina los registros de esta tarea y se verifica con factorización, dominio y comportamiento global.

Aprender del error · Ejercicio 18 de 26 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Pedro resolvió “¿Qué idea es central para detectar dónde una función se anula o deja de estar definida?” y escribió “multiplicidad”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Pedro con la condición de Determinar dominio, huecos y asíntotas. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La opción multiplicidad conserva una palabra visible, pero no todas las condiciones de Determinar dominio, huecos y asíntotas.. La corrección usa Determinar dominio, huecos y asíntotas: ceros y factores.

Se elige una alternativa por asociación superficial y no por el criterio de Determinar dominio, huecos y asíntotas. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de Determinar dominio, huecos y asíntotas en la consigna ¿Qué idea es central para detectar dónde una función… y escribí qué condición conservás.

Comprobar dominio · Ejercicio 19 de 26 · choice

Ejercicio 19

Consigna

¿Qué gráfico global corresponde a un polinomio de grado par con coeficiente principal positivo?

Necesito una pista

Usá el signo de xⁿ para n par cuando |x| es grande.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Ambos extremos ascienden

xⁿ es positivo en ambos extremos y el coeficiente principal positivo conserva ese signo.

Comprobar dominio · Ejercicio 20 de 26 · reason

Ejercicio 20

Consigna

Para p(x)=−(x−2)³(x+1)², indicá ceros, multiplicidades y comportamiento al cruzarlos.

Necesito una pista

Ubicá primero Para p(x)=−(x−2)³(x+1)², indicá ceros, multiplicidades y comportamiento al cruzarlos. Para trabajar Analizar ceros y multiplicidad, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x=2 tiene multiplicidad 3 y la gráfica cruza; x=−1 tiene multiplicidad 2 y la gráfica toca. El signo global también incluye el factor −1.

Una respuesta suficiente debe sostener Analizar ceros y multiplicidad con datos y una propiedad explícita. Las multiplicidades impar y par determinan cruce y contacto respectivamente.

Comprobar dominio · Ejercicio 21 de 26 · choice

Ejercicio 21

Consigna

¿Cuál función tiene asíntota vertical x=−2 y horizontal y=3?

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte ¿Cuál función tiene asíntota vertical x=−2 y horizontal y=3. Para trabajar Determinar dominio, huecos y asíntotas, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: f(x)=5/(x+2)+3

La respuesta correcta es f(x)=5/(x+2)+3. x+2=x−(−2) fija h=−2 y el desplazamiento exterior fija k=3.

Comprobar dominio · Ejercicio 22 de 26 · reason

Ejercicio 22

Consigna

Un costo medio es C(q)=900/q+12 para q>0. Interpretá el límite cuando q crece y explicá qué no significa.

Necesito una pista

Separá tendencia asintótica de igualdad efectiva.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Cuando q crece, 900/q→0 y C(q) se acerca a 12 por encima. No significa que el costo medio alcance exactamente 12 para una producción finita.

La asíntota horizontal describe un límite; el término 900/q sigue siendo positivo para todo q finito.

Comprobar dominio · Ejercicio 23 de 26 · choice

Ejercicio 23

Consigna

¿En qué punto tiene un hueco (x²−4)/(x−2)?

Necesito una pista

Simplificá a x+2 manteniendo la restricción x≠2.

Respuesta y fundamento

Respuesta: (2,4)

La gráfica coincide con y=x+2 salvo en x=2; allí el valor que falta sería 4.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 24 de 26 · choice

Ejercicio 24

Consigna

Pablo incluyó x=4 en el dominio de (x−1)/(x−4). ¿Qué reparación corresponde?

Necesito una pista

Identificá la propiedad que se quebró y elegí la intervención que permite comprobarla con un caso mínimo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x=4 anula el denominador y debe excluirse.

x=4 anula el denominador y debe excluirse. La conclusión se obtiene al aplicar factorización, dominio y comportamiento global y conservar las condiciones del enunciado.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 25 de 26 · choice

Ejercicio 25

Consigna

Determiná dominio y huecos de (x²−9)/(x−3).

Necesito una pista

En la situación, separá lo conocido de lo buscado y elegí una relación de factorización, dominio y comportamiento global que conecte ambos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Dominio R\{3}; simplifica a x+3 para x≠3 y tiene hueco en (3,6).

Dominio R\{3}; simplifica a x+3 para x≠3 y tiene hueco en (3,6). El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar factorización, dominio y comportamiento global.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 26 de 26 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Distinguí cero, hueco y asíntota vertical desde la factorización de una racional.

Necesito una pista

Representá el dato central de Distinguí cero, hueco y asíntota vertical desde la factorización de una racional. Para trabajar Determinar dominio, huecos y asíntotas, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Un cero anula el numerador sin anular el denominador. Un factor común cancelado deja un valor excluido y un hueco. Un factor del denominador que permanece tras simplificar produce una asíntota vertical, salvo casos degenerados que deben verificarse.

Una respuesta suficiente debe sostener Determinar dominio, huecos y asíntotas con datos y una propiedad explícita. Un cero anula el numerador sin anular el denominador. Un factor común cancelado deja un valor excluido y un hueco. Un factor del denominador que permanece tras simplificar produce una asíntota vertical, salvo casos degenerados que deben verificarse. Se aceptan formulaciones equivalentes con las mismas condiciones y un control válido.