Método

Ejercicios: Función racional

f(x)=P(x)/Q(x)f(x) = P(x) / Q(x) con Q(x)0Q(x) \neq 0

Si no te acordás cómo se usa, repasá la teoría.

Las 12 actividades recorren los distintos tipos de ejercicio del tema, con tres variantes de cada uno. Si te trabás en una, mirá la solución y seguí con la siguiente.

1. Hallá el dominio de f(x)=x29x22x3f(x) = \dfrac{x^{2} - 9}{x^{2} - 2 x - 3} y decidí, en cada valor excluido, si hay asíntota vertical o un agujero.

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1. Factorizamos arriba y abajo. x29x22x3=(x3)(x+3)(x3)(x+1)\dfrac{x^{2} - 9}{x^{2} - 2 x - 3} = \dfrac{(x - 3)(x + 3)}{(x - 3)(x + 1)}

2. Escribimos el dominio antes de simplificar. El denominador se anula en x=3x = 3 y x=1x = -1, así que el dominio es R{3,1}\mathbb{R} - \{3, -1\}. Simplificar no devuelve esos puntos al dominio.

3. Miramos qué pasa en cada uno. En x=3x = 3 el factor se cancela con el de arriba, así que ahí hay un agujero. En x=1x = -1 solo se anula el denominador, así que la función se dispara.

4. Escribimos la conclusión. Simplificando queda x+3x+1\dfrac{x + 3}{x + 1}, con asíntota vertical x=1x = -1, y el agujero está en x=3x = 3, donde la simplificada vale 32\dfrac{3}{2}.

Respuesta: dominio R{3,1}\mathbb{R} - \{3, -1\}; agujero en x=3x = 3 y asíntota vertical x=1x = -1

2. Hallá la asíntota horizontal de f(x)=7x+4x2+3f(x) = \dfrac{7 x + 4}{x^{2} + 3}.

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1. Miramos los grados. Arriba el grado es uno y abajo es dos.

2. Comparamos. El de abajo es mayor, así que el denominador crece más rápido.

3. Interpretamos el cociente. Al alejarse del origen, el denominador se agranda mucho más que el numerador y el cociente se hace tan chico como se quiera.

4. Escribimos la asíntota. Es el eje xx. Que la curva pueda cruzarlo en la zona del medio no cambia nada: la asíntota describe el comportamiento lejos del origen.

Respuesta: la asíntota horizontal es y=0y = 0

3. Hallá la asíntota oblicua de f(x)=x24x+1x5f(x) = \dfrac{x^{2} - 4 x + 1}{x - 5}.

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1. Chequeamos que corresponda buscarla. El grado de arriba es dos y el de abajo es uno: la diferencia es exactamente uno, así que hay asíntota oblicua.

2. Dividimos los polinomios. x24x+1x5=x+1+6x5\dfrac{x^{2} - 4 x + 1}{x - 5} = x + 1 + \dfrac{6}{x - 5}

3. Miramos qué pasa lejos del origen. El resto dividido por x5x - 5 tiende a cero, porque el denominador crece y el numerador queda fijo.

4. Escribimos la asíntota. Lo que sobrevive es el cociente de la división: la recta y=x+1y = x + 1.

Respuesta: la asíntota oblicua es y=x+1y = x + 1

4. Hallá los cortes con los ejes de f(x)=4x+8x2+16f(x) = \dfrac{4 x + 8}{x^{2} + 16} y decidí si la curva cruza su asíntota horizontal.

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1. Buscamos el corte con el eje yy. f(0)=816=12f(0) = \dfrac{8}{16} = \dfrac{1}{2}, así que el punto es (0,12)(0, \dfrac{1}{2}).

2. Buscamos el corte con el eje xx. Una fracción vale cero cuando el numerador se anula: 4x+8=04 x + 8 = 0 da x=2x = -2. El denominador ahí no se anula, así que el punto sirve.

3. Hallamos la asíntota horizontal. El grado de abajo es mayor que el de arriba, así que la asíntota es y=0y = 0.

4. Comparamos las dos cosas. El corte con el eje xx es justamente un punto donde ff vale 00, o sea donde la curva toca la recta y=0y = 0. Cruzar la asíntota horizontal está permitido: no es una barrera.

Respuesta: corta el eje yy en (0,12)(0, \dfrac{1}{2}) y el eje xx en (2,0)(-2, 0), y sí cruza su asíntota horizontal y=0y = 0

5. Hallá el dominio de f(x)=x29x2x12f(x) = \dfrac{x^{2} - 9}{x^{2} - x - 12} y decidí, en cada valor excluido, si hay asíntota vertical o un agujero.

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1. Factorizamos arriba y abajo. x29x2x12=(x+3)(x3)(x+3)(x4)\dfrac{x^{2} - 9}{x^{2} - x - 12} = \dfrac{(x + 3)(x - 3)}{(x + 3)(x - 4)}

2. Escribimos el dominio antes de simplificar. El denominador se anula en x=3x = -3 y x=4x = 4, así que el dominio es R{3,4}\mathbb{R} - \{-3, 4\}. Simplificar no devuelve esos puntos al dominio.

3. Miramos qué pasa en cada uno. En x=3x = -3 el factor se cancela con el de arriba, así que ahí hay un agujero. En x=4x = 4 solo se anula el denominador, así que la función se dispara.

4. Escribimos la conclusión. Simplificando queda x3x4\dfrac{x - 3}{x - 4}, con asíntota vertical x=4x = 4, y el agujero está en x=3x = -3, donde la simplificada vale 67\dfrac{6}{7}.

Respuesta: dominio R{3,4}\mathbb{R} - \{-3, 4\}; agujero en x=3x = -3 y asíntota vertical x=4x = 4

6. Decidí si f(x)=3x2+25x+1f(x) = \dfrac{3 x^{2} + 2}{5 x + 1} tiene asíntota horizontal.

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1. Miramos los grados. Arriba grado dos y abajo grado uno.

2. Comparamos. El de arriba es mayor, así que el numerador crece más rápido.

3. Interpretamos. El cociente no se estabiliza en ningún número: se va a infinito, así que no hay asíntota horizontal.

4. Vemos qué hay en su lugar. Como el grado de arriba supera al de abajo en exactamente uno, hay una asíntota oblicua, que se obtiene dividiendo los polinomios.

Respuesta: no tiene asíntota horizontal: tiene una oblicua

7. Hallá la asíntota oblicua de f(x)=x22x2x4f(x) = \dfrac{x^{2} - 2 x - 2}{x - 4}.

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1. Chequeamos que corresponda buscarla. El grado de arriba es dos y el de abajo es uno: la diferencia es exactamente uno, así que hay asíntota oblicua.

2. Dividimos los polinomios. x22x2x4=x+2+6x4\dfrac{x^{2} - 2 x - 2}{x - 4} = x + 2 + \dfrac{6}{x - 4}

3. Miramos qué pasa lejos del origen. El resto dividido por x4x - 4 tiende a cero, porque el denominador crece y el numerador queda fijo.

4. Escribimos la asíntota. Lo que sobrevive es el cociente de la división: la recta y=x+2y = x + 2.

Respuesta: la asíntota oblicua es y=x+2y = x + 2

8. Hallá los cortes con los ejes de f(x)=2x+6x2+4f(x) = \dfrac{2 x + 6}{x^{2} + 4} y decidí si la curva cruza su asíntota horizontal.

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1. Buscamos el corte con el eje yy. f(0)=64=32f(0) = \dfrac{6}{4} = \dfrac{3}{2}, así que el punto es (0,32)(0, \dfrac{3}{2}).

2. Buscamos el corte con el eje xx. Una fracción vale cero cuando el numerador se anula: 2x+6=02 x + 6 = 0 da x=3x = -3. El denominador ahí no se anula, así que el punto sirve.

3. Hallamos la asíntota horizontal. El grado de abajo es mayor que el de arriba, así que la asíntota es y=0y = 0.

4. Comparamos las dos cosas. El corte con el eje xx es justamente un punto donde ff vale 00, o sea donde la curva toca la recta y=0y = 0. Cruzar la asíntota horizontal está permitido: no es una barrera.

Respuesta: corta el eje yy en (0,32)(0, \dfrac{3}{2}) y el eje xx en (3,0)(-3, 0), y sí cruza su asíntota horizontal y=0y = 0

9. Hallá el dominio de f(x)=x225x27x+10f(x) = \dfrac{x^{2} - 25}{x^{2} - 7 x + 10} y decidí, en cada valor excluido, si hay asíntota vertical o un agujero.

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1. Factorizamos arriba y abajo. x225x27x+10=(x5)(x+5)(x5)(x2)\dfrac{x^{2} - 25}{x^{2} - 7 x + 10} = \dfrac{(x - 5)(x + 5)}{(x - 5)(x - 2)}

2. Escribimos el dominio antes de simplificar. El denominador se anula en x=5x = 5 y x=2x = 2, así que el dominio es R{5,2}\mathbb{R} - \{5, 2\}. Simplificar no devuelve esos puntos al dominio.

3. Miramos qué pasa en cada uno. En x=5x = 5 el factor se cancela con el de arriba, así que ahí hay un agujero. En x=2x = 2 solo se anula el denominador, así que la función se dispara.

4. Escribimos la conclusión. Simplificando queda x+5x2\dfrac{x + 5}{x - 2}, con asíntota vertical x=2x = 2, y el agujero está en x=5x = 5, donde la simplificada vale 103\dfrac{10}{3}.

Respuesta: dominio R{5,2}\mathbb{R} - \{5, 2\}; agujero en x=5x = 5 y asíntota vertical x=2x = 2

10. Hallá la asíntota horizontal de f(x)=6x+52x1f(x) = \dfrac{6 x + 5}{2 x - 1}.

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1. Miramos los grados. Arriba grado uno y abajo grado uno: son iguales.

2. Aplicamos la regla del caso. Cuando los grados coinciden, la asíntota es el cociente de los coeficientes principales.

3. Calculamos ese cociente. 62=3\dfrac{6}{2} = 3

4. Verificamos con un valor grande. En x=1000x = 1000 el cociente ya está muy cerca de 33, porque los términos independientes pesan cada vez menos.

Respuesta: la asíntota horizontal es y=3y = 3

11. Hallá la asíntota oblicua de f(x)=x2+9x+20x+2f(x) = \dfrac{x^{2} + 9 x + 20}{x + 2}.

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1. Chequeamos que corresponda buscarla. El grado de arriba es dos y el de abajo es uno: la diferencia es exactamente uno, así que hay asíntota oblicua.

2. Dividimos los polinomios. x2+9x+20x+2=x+7+6x+2\dfrac{x^{2} + 9 x + 20}{x + 2} = x + 7 + \dfrac{6}{x + 2}

3. Miramos qué pasa lejos del origen. El resto dividido por x+2x + 2 tiende a cero, porque el denominador crece y el numerador queda fijo.

4. Escribimos la asíntota. Lo que sobrevive es el cociente de la división: la recta y=x+7y = x + 7.

Respuesta: la asíntota oblicua es y=x+7y = x + 7

12. Hallá los cortes con los ejes de f(x)=3x+12x2+1f(x) = \dfrac{3 x + 12}{x^{2} + 1} y decidí si la curva cruza su asíntota horizontal.

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1. Buscamos el corte con el eje yy. f(0)=121=12f(0) = \dfrac{12}{1} = 12, así que el punto es (0,12)(0, 12).

2. Buscamos el corte con el eje xx. Una fracción vale cero cuando el numerador se anula: 3x+12=03 x + 12 = 0 da x=4x = -4. El denominador ahí no se anula, así que el punto sirve.

3. Hallamos la asíntota horizontal. El grado de abajo es mayor que el de arriba, así que la asíntota es y=0y = 0.

4. Comparamos las dos cosas. El corte con el eje xx es justamente un punto donde ff vale 00, o sea donde la curva toca la recta y=0y = 0. Cruzar la asíntota horizontal está permitido: no es una barrera.

Respuesta: corta el eje yy en (0,12)(0, 12) y el eje xx en (4,0)(-4, 0), y sí cruza su asíntota horizontal y=0y = 0

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