5.º año · algebra · Unidad 87 de 89

Ampliación para ingreso superior · Composición, inversa y lectura de dominio

AMPLIACIÓN DE INGRESO: componer encadena procesos y exige que cada salida entre en el dominio siguiente; invertir requiere correspondencia uno a uno.

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En esta unidad

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

Qué vas a construir

AMPLIACIÓN DE INGRESO: componer encadena procesos y exige que cada salida entre en el dominio siguiente; invertir requiere correspondencia uno a uno.

Ya podés Componer funciones controlando dominio 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 Componer funciones controlando dominio. 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

componer encadena procesos y exige que cada salida entre en el dominio siguiente: invertir requiere correspondencia uno a uno. Esta ampliación prepara alfabetización funcional para estudios superiores. Componer significa usar la salida de una función como entrada de otra, respetando ambos dominios. Una inversa deshace el proceso: si la función no es uno a uno, debe restringirse el dominio antes de invertir. 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 Componer funciones controlando dominio. El segundo es Decidir y construir inversas. 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 exponenciales y logarítmicas: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder Coordinar fórmula, tabla y gráfico con un caso que no copie el ejemplo.

Representaciones

tabla

Representá Ampliación para ingreso superior · Composición, inversa y lectura de dominio con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Componer funciones controlando dominio. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de (g∘f)(x) significa…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan AMPLIACIÓN DE INGRESO. componer encadena procesos y exige que cada salida entre en el dominio siguiente: invertir requiere….

Ejemplo resuelto

Sea g(x)=x−1 y f(u)=√u. Entonces (f∘g)(x)=√(x−1). Para que g(x) entre al dominio de f, x−1≥0. El dominio de la composición es x≥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 f(x), para todo x del dominio de f al resolver Si f es invertible, f⁻¹(f(x)) vale….

Por qué tienta: La elección trata la inversa como una repetición de la función en vez de una operación que deshace su efecto.

Cómo repararlo: Seguí una entrada concreta por f y luego por f⁻¹.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué AMPLIACIÓN DE INGRESO. componer encadena procesos y exige que cada salida entre en el dominio siguiente: invertir requiere correspondencia uno a uno.

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás Componer funciones controlando dominio con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Ampliación para ingreso superior · Composición, inversa y lectura de dominio.

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

Ampliación para ingreso superior · Composición, inversa y lectura de dominio trabaja este objeto matemático. AMPLIACIÓN DE INGRESO. componer encadena procesos y exige que cada salida entre en el dominio siguiente. invertir requiere correspondencia uno a uno.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

tabla

Representá Ampliación para ingreso superior · Composición, inversa y lectura de dominio con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Componer funciones controlando dominio. 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 (g∘f)(x) significa…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan AMPLIACIÓN DE INGRESO. componer encadena procesos y exige que cada salida entre… Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

Error típico

Error típico. responder f(x), para todo x del dominio de f. Se reconoce porque Aplicar f⁻¹ a la salida f(x) recupera la entrada x, no vuelve a producir f(x). Reparación. Seguí una entrada concreta por f y luego por f⁻¹.

Comprobación rápida

Si f(x)=2x+1 y g(x)=x², (f∘g)(3) es… Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

19 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.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 1 de 26 · numeric

Ejercicio 1

Consigna

Si f(x)=2x+1 y g(x)=x², (f∘g)(3) es…

Necesito una pista

En la situación: Calculá primero la función interior y verificá que su salida entre en el dominio exterior.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 19

La tarea recupera un prerrequisito necesario. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: 19.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 2 de 26 · choice

Ejercicio 2

Consigna

(g∘f)(x) significa…

Necesito una pista

En la situación: Calculá primero la función interior y verificá que su salida entre en el dominio exterior.

Respuesta y fundamento

Respuesta: g(f(x))

La tarea recupera un prerrequisito necesario. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: g(f(x)).

Activación y diagnóstico · Ejercicio 3 de 26 · reason

Ejercicio 3

Consigna

¿Por qué el orden de composición importa?

Necesito una pista

En la situación: Calculá primero la función interior y verificá que su salida entre en el dominio exterior.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Porque la salida intermedia y la regla siguiente cambian; en general f(g(x))≠g(f(x)).

La tarea recupera un prerrequisito necesario. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: Porque la salida intermedia y la regla siguiente cambian; en general f(g(x))≠g(f(x)). Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Presentación, exploración y ejemplo trabajado · Ejercicio 4 de 26 · choice

Ejercicio 4

Consigna

Si una salida de g queda fuera del dominio de f, entonces…

Necesito una pista

Seguí la salida de g: para poder aplicar f, ese valor intermedio debe pertenecer al dominio de f.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La composición no está definida para esa entrada

La predicción se contrasta con una representación dinámica. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: La composición no está definida para esa entrada.

Práctica graduada · Ejercicio 5 de 26 · numeric

Ejercicio 5

Consigna

f(x)=x+4, g(x)=3x. (f∘g)(2)=

Necesito una pista

En la situación: Calculá primero la función interior y verificá que su salida entre en el dominio exterior.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 10

(f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: 10.

Práctica graduada · Ejercicio 6 de 26 · choice

Ejercicio 6

Consigna

Inversa de f(x)=x−5:

Necesito una pista

Escribí y=x−5, intercambiá entrada y salida y despejá la nueva salida.

Respuesta y fundamento

Respuesta: f⁻¹(x)=x+5

(f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: f⁻¹(x)=x+5.

Práctica graduada · Ejercicio 7 de 26 · numeric

Ejercicio 7

Consigna

Si f(7)=2 y f es invertible, f⁻¹(2)=

Necesito una pista

Leé la relación en sentido inverso: buscá qué entrada de f produce la salida 2.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 7

(f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: 7.

Práctica graduada · Ejercicio 8 de 26 · reason

Ejercicio 8

Consigna

Explicá la prueba de la recta horizontal.

Necesito una pista

En la situación: Apoyá la explicación en salida intermedia, dominio de llegada e inyectividad y añadí una comprobación o contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Una función es uno a uno si toda horizontal corta su gráfico a lo sumo una vez; así ninguna salida proviene de dos entradas.

(f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: Una función es uno a uno si toda horizontal corta su gráfico a lo sumo una vez; así ninguna salida proviene de dos entradas. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Práctica graduada · Ejercicio 9 de 26 · choice

Ejercicio 9

Consigna

Dominio de √(x+2):

Necesito una pista

Para una raíz cuadrada real, imponé que el radicando x+2 sea mayor o igual que cero.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x≥−2

(f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: x≥−2.

Práctica graduada · Ejercicio 10 de 26 · numeric

Ejercicio 10

Consigna

Si f(x)=2x, f⁻¹(10)=

Necesito una pista

Planteá y=2x, intercambiá las variables y despejá antes de evaluar la inversa.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 5

(f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: 5.

Práctica graduada · Ejercicio 11 de 26 · choice

Ejercicio 11

Consigna

Gráficos de f y f⁻¹ son reflejos respecto de…

Necesito una pista

Intercambiar entrada y salida cambia cada punto (a,b) por (b,a); identificá la recta que actúa como espejo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: y=x

(f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: y=x.

Práctica graduada · Ejercicio 12 de 26 · reason

Ejercicio 12

Consigna

Compará f∘g y g∘f para f=x+1, g=2x.

Necesito una pista

En la situación: Calculá primero la función interior y verificá que su salida entre en el dominio exterior.

Respuesta y fundamento

Respuesta: f∘g=2x+1 y g∘f=2x+2; el orden produce funciones distintas.

(f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: f∘g=2x+1 y g∘f=2x+2; el orden produce funciones distintas. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Transferencia y modelización · Ejercicio 13 de 26 · numeric

Ejercicio 13

Consigna

Temperatura C pasa a F=1,8C+32. Inversa para F=68 da C=

Necesito una pista

Despejá C en F=1,8C+32 y recién después sustituí F=68; controlá la unidad de temperatura.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 20

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: 20.

Transferencia y modelización · Ejercicio 14 de 26 · reason

Ejercicio 14

Consigna

Una tarifa aplica 10% de descuento y luego suma $500. Compará con sumar primero y descontar.

Necesito una pista

En la situación: Apoyá la explicación en salida intermedia, dominio de llegada e inyectividad y añadí una comprobación o contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: No son equivalentes: 0,9x+500 frente a 0,9(x+500)=0,9x+450.

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: No son equivalentes: 0,9x+500 frente a 0,9(x+500)=0,9x+450. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Transferencia y modelización · Ejercicio 15 de 26 · reason

Ejercicio 15

Consigna

Proponé una restricción para invertir f(x)=(x−2)².

Necesito una pista

Restringí el dominio a un lado del vértice para que cada salida provenga de una sola entrada.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Por ejemplo x≥2, con inversa f⁻¹(y)=2+√y; también x≤2 da otra rama.

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: Por ejemplo x≥2, con inversa f⁻¹(y)=2+√y; también x≤2 da otra rama. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Análisis de errores · Ejercicio 16 de 26 · reason

Ejercicio 16

Consigna

Ailén escribe (f∘g)(x)=f(x)·g(x). Corregí.

Necesito una pista

En la situación: Calculá primero la función interior y verificá que su salida entre en el dominio exterior. Localizá el primer paso inválido antes de repararlo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La composición es f(g(x)); el producto es otra operación distinta entre funciones.

La reparación localiza el error y restablece la condición matemática. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: La composición es f(g(x)); el producto es otra operación distinta entre funciones. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Análisis de errores · Ejercicio 17 de 26 · reason

Ejercicio 17

Consigna

Damián invierte 2x+3 como 1/(2x+3). Reparalo.

Necesito una pista

La inversa funcional deshace la regla: intercambiá x e y y despejá, en vez de tomar el recíproco de la expresión.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La inversa funcional se obtiene intercambiando y despejando: f⁻¹(x)=(x−3)/2.

La reparación localiza el error y restablece la condición matemática. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: La inversa funcional se obtiene intercambiando y despejando: f⁻¹(x)=(x−3)/2. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Análisis de errores · Ejercicio 18 de 26 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Lautaro resolvió “Si f(x)=2x+1 y g(x)=x², (f∘g)(3) es…” y escribió “20”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Lautaro con la condición de Componer funciones en el orden correcto. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La respuesta 20 se separa del valor esperado después de una única transformación de Componer funciones en el orden correcto.. La corrección usa Componer funciones en el orden correcto: 19.

El resultado es compatible con alterar un solo paso del procedimiento de Componer funciones en el orden correcto sin controlar la relación original. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de Componer funciones en el orden correcto en la consigna Si f(x)=2x+1 y g(x)=x², (f∘g)(3) es… y escribí qué condición conservás.

Evaluación breve · Ejercicio 19 de 26 · numeric

Ejercicio 19

Consigna

f(x)=x² restringida a x≥0. f⁻¹(49)=

Necesito una pista

Usá la rama x≥0: buscá la entrada no negativa cuyo cuadrado produce 49.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 7

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: 7.

Evaluación breve · Ejercicio 20 de 26 · choice

Ejercicio 20

Consigna

Si f es invertible, f⁻¹(f(x)) vale…

Necesito una pista

Seguí una entrada por f y luego por la operación que deshace f; observá qué valor debe recuperarse.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x, para todo x del dominio de f

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: x en el dominio de f.

Evaluación breve · Ejercicio 21 de 26 · reason

Ejercicio 21

Consigna

¿Qué dominio tiene (f∘g) si f(u)=1/u y g(x)=x−3?

Necesito una pista

En la situación: Anotá primero qué valores anulan denominadores o vuelven inválida la expresión. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Todos los reales excepto x=3, porque g(x) no puede valer cero.

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: Todos los reales excepto x=3, porque g(x) no puede valer cero. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Evaluación breve · Ejercicio 22 de 26 · numeric

Ejercicio 22

Consigna

f(x)=3x−6. f⁻¹(0)=

Necesito una pista

Para hallar f⁻¹(0), buscá directamente qué entrada hace que f(x)=0.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 2

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: 2.

Evaluación breve · Ejercicio 23 de 26 · choice

Ejercicio 23

Consigna

Una tabla representa función invertible si…

Necesito una pista

Revisá si dos entradas distintas de la tabla comparten una misma salida; eso impediría invertir la relación como función.

Respuesta y fundamento

Respuesta: No repite valores de salida

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: No repite valores de salida.

Recuperación y profundización · Ejercicio 24 de 26 · numeric

Ejercicio 24

Consigna

Reconstrucción: (f∘g)(1) para f=x−2 y g=4x:

Necesito una pista

En la situación: Calculá primero la función interior y verificá que su salida entre en el dominio exterior. Explicá qué estructura conserva este caso nuevo y qué dato cambió.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 2

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: 2.

Recuperación y profundización · Ejercicio 25 de 26 · choice

Ejercicio 25

Consigna

La inversa de f(x)=x/5+1 es…

Necesito una pista

Escribí y=x/5+1, intercambiá x e y y despejá la nueva salida.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 5(x−1)

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: 5(x−1).

Recuperación y profundización · Ejercicio 26 de 26 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Generalizá el dominio de f∘g.

Necesito una pista

Partí del dominio de g y conservá sólo las entradas cuyas salidas también pertenecen al dominio de f.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Son las entradas x del dominio de g para las cuales g(x) pertenece al dominio de f.

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. (f∘g)(x)=f(g(x)); existe inversa funcional sobre un dominio cuando entradas distintas no comparten salida. Una resolución posible es: Son las entradas x del dominio de g para las cuales g(x) pertenece al dominio de f. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.