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Capítulo 1

Punto de control

1.1

f(1)=3f(1)=3 y f(a+h)=a2 +2 ah+h2 −3a−3h+5f(a+h)=a2 +2 ah+h2 −3a−3h+5

1.2

Dominio = {x|x≤2 },{x|x≤2 }, rango = {y|y≥5}{y|y≥5}

1.3

x = 0 , 2 , 3 x = 0 , 2 , 3

1.4

(fg)(x)=x2 +32 x−5.(fg)(x)=x2 +32 x−5. El dominio es {x|x≠52 }.{x|x≠52 }.

1.5

( f ∘ g ) ( x ) = 2 − 5 x . ( f ∘ g ) ( x ) = 2 − 5 x .

1.6

( g ∘ f ) ( x ) = 0,63 x ( g ∘ f ) ( x ) = 0,63 x

1.7

f(x)f(x) es impar.

1.8

Dominio = (−∞,∞),(−∞,∞), rango = {y|y≥−4}.{y|y≥−4}.

1.9

m=1/2 .m=1/2 . La forma punto pendiente es

y − 4 = 1 2 ( x – 1 ) . y − 4 = 1 2 ( x – 1 ) .

La forma pendiente-intersección es

y = 1 2 x + 7 2 . y = 1 2 x + 7 2 .

1.10

Los ceros son x=1±3/3.x=1±3/3. La parábola se abre hacia arriba.

1.11

El dominio es el conjunto de los números reales xx tal que x≠1/2 .x≠1/2 . El rango es el conjunto {y|y≠5/2 }.{y|y≠5/2 }.

1.12

El dominio de ff ¿es (−∞, ∞).(−∞, ∞). El dominio de gg ¿es {x|x≥1/5}.{x|x≥1/5}.

1.13

Algebraica

1.15

C ( x ) = { 49 , 0 < x ≤ 1 70 , 1 < x ≤ 2 91 , 2 < x ≤ 3 C ( x ) = { 49 , 0 < x ≤ 1 70 , 1 < x ≤ 2 91 , 2 < x ≤ 3

1.16

Desplace el gráfico y=x2 y=x2 1 unidad hacia la izquierda, refleje sobre el eje xx y luego desplace hacia abajo 4 unidades.

1.17

7π/6;7π/6; 330°

1.18

cos ( 3 π / 4 ) = − 2 / 2 ; sen ( − π / 6 ) = −1 / 2 cos ( 3 π / 4 ) = − 2 / 2 ; sen ( − π / 6 ) = −1 / 2

1.19

1010 pies

1.20

θ=3π2 +2 nπ,π6+2 nπ,5π6+2 nπθ=3π2 +2 nπ,π6+2 nπ,5π6+2 nπ para n=0,±1,1,±2,2 ,…n=0,±1,1,±2,2 ,…

1.22

Para graficar f(x)=3sen(4x)−5,f(x)=3sen(4x)−5, el gráfico de y=sen(x)y=sen(x) necesita ser comprimido horizontalmente por un factor de 4, luego estirado verticalmente por un factor de 3, y luego desplazado hacia abajo 5 unidades. La función ff tendrá un periodo de π/2 π/2 y una amplitud de 3.

1.23

No.

1.24

f−1(x)=2 xx−3.f−1(x)=2 xx−3. El dominio de f−1f−1 ¿es {x|x≠3}.{x|x≠3}. El rango de f−1f−1 ¿es {y|y≠2 }.{y|y≠2 }.

1.26

El dominio de f−1f−1 ¿es (0,∞).(0,∞). El rango de f−1f−1 ¿es (−∞,0).(−∞,0). La función inversa viene dada por la fórmula f−1(x)=−1/x.f−1(x)=−1/x.

1.27

f ( 4 ) = 900 ; f ( 10 ) = 24 , 300 . f ( 4 ) = 900 ; f ( 10 ) = 24 , 300 .

1.28

x / ( 2 y 3 ) x / ( 2 y 3 )

1.29

A(t)=750e0,04t.A(t)=750e0,04t. Después de 3030 años, habrá aproximadamente $2 .490,09.$2 .490,09.

1.30

x = ln 3 2 x = ln 3 2

1.31

x = 1 e x = 1 e

1.32

1,29248 1,29248

1.33

El terremoto de magnitud 8,48,4 es aproximadamente 1010 veces más grave que el de magnitud 7,47,4.

1.34

( x 2 + x −2 ) / 2 ( x 2 + x −2 ) / 2

1.35

1 2 ln ( 3 ) ≈ 0,5493 . 1 2 ln ( 3 ) ≈ 0,5493 .

Sección 1.1 ejercicios

1.

a. Dominio = {−3,–2,–1,0,1,2 ,3},{−3,–2,–1,0,1,2 ,3}, rango = {0,1,4,9}{0,1,4,9} b. Sí, es una función

3.

a. Dominio = {0,1,2 ,3},{0,1,2 ,3}, rango = {−3,–2,–1,0,1,2 ,3}{−3,–2,–1,0,1,2 ,3} b. No, no es una función

5.

a. Dominio = {3,5,8,10,15,21,33},{3,5,8,10,15,21,33}, rango = {0,1,2 ,3}{0,1,2 ,3} b. Sí, es una función

7.

a. −2−2 b. 3 c. 13 d. −5x−2 −5x−2 e. 5a−2 5a−2 f. 5a+5h−2 5a+5h−2

9.

a. Indefinido b. 2 c. 2 32 3 d. −2 x−2 x e 2 a2 a f. 2 a+h2 a+h

11.

a. 55 b. 1111 c. 2323 d. −6x+5−6x+5 e. 6a+56a+5 f. 6a+6h+56a+6h+5

13.

a. 9 b. 9 c. 9 d. 9 e. 9 f. 9

15.

x≥18;y≥0;x=18;x≥18;y≥0;x=18; no hay intersección y

17.

x ≥ −2 ; y ≥ −1 ; x = −1 ; y = −1 + 2 x ≥ −2 ; y ≥ −1 ; x = −1 ; y = −1 + 2

19.

x≠4;y≠0;x≠4;y≠0; no hay intersección x; y=−34y=−34

21.

x>5;y>0;x>5;y>0; no son intersecciones.

23.


25.


27.


29.

Función; a. Dominio: todos los números reales, rango: y≥0y≥0 b. x=±1x=±1 c. y=1y=1 d. −1<x<0−1<x<0 y 1<x<∞1<x<∞ e. −∞<x<−1−∞<x<−1 y 0<x<10<x<1 f. No es constante g. Eje y h. Par

31.

Función; a. Dominio: todos los números reales, rango: −1,5≤y≤1,5−1,5≤y≤1,5 b. x=0x=0 c. y=0y=0 d. todos los números realestodos los números reales e. Ninguna f. No es constante g. Origen h. Impar

33.

Función; a. Dominio: −∞<x<∞,−∞<x<∞, rango: −2≤y≤2 −2≤y≤2 b. x=0x=0 c. y=0y=0 d. −2<x<2 −2<x<2 e. No decrece f. −∞<x<−2 −∞<x<−2 y 2 <x<∞2 <x<∞ g. Origen h. Impar

35.

Función; a. Dominio: −4≤x≤4,−4≤x≤4, rango: −4≤y≤4−4≤y≤4 b. x=1,2x=1,2 c. y=4y=4 d. No aumenta e. 0<x<40<x<4 f. −4<x<0−4<x<0 g. Sin simetría h. Ninguno.

37.

a. 5x2 +x−8;5x2 +x−8; todos los números reales b. −5x2 +x−8;−5x2 +x−8; todos los números reales c. 5x3−40x2 ;5x3−40x2 ; todos los números reales d. x−85x2 ;x≠0x−85x2 ;x≠0

39.

a. −2x+6;−2x+6; todos los números reales b. −2x2 +2 x+12;−2x2 +2 x+12; todos los números reales c. −x4+2 x3+12x2 −18x−27;−x4+2 x3+12x2 −18x−27; todos los números reales d. −x+3x+1;x≠−1,3−x+3x+1;x≠−1,3

41.

a. 6+2 x;x≠06+2 x;x≠0 b. 6; x≠0x≠0 c. 6x+1x2 ;x≠06x+1x2 ;x≠0 d. 6x+1;x≠06x+1;x≠0

43.

a. 4x+3;4x+3; todos los números reales b. 4x+15;4x+15; todos los números reales

45.

a. x4−6x2 +16;x4−6x2 +16; todos los números reales b. x4+14x2 +46;x4+14x2 +46; todos los números reales

47.

a. 3x4+x;x≠0,−43x4+x;x≠0,−4 b. 4x+2 3;x≠−12 4x+2 3;x≠−12

49.

a. Sí, porque solo hay un ganador para cada año. b. No, porque hay tres equipos que ganaron más de una vez durante los años 2001 a 2012.

51.

a. V(s)=s3V(s)=s3 b. V(11,8)≈1643;V(11,8)≈1643; un cubo de lado 11,8 cada uno tiene un volumen de aproximadamente 1643 unidades cúbicas.

53.

a. N(x)=15xN(x)=15x b. i N(20)=15(20)=300;N(20)=15(20)=300; por lo tanto, el vehículo puede recorrer 300 millas con el tanque lleno. Ii. N(15)=225;N(15)=225; por lo tanto, el vehículo puede recorrer 225 millas con 3/4 de un tanque de gasolina. c. Dominio: 0≤x≤20;0≤x≤20; rango: [0,300][0,300] d. El conductor tuvo que parar al menos una vez, dado que se necesitan aproximadamente 39 galones de gasolina para recorrer un total de 578 mi.

55.

a. A(t)=A(r(t))=π.(6−5t2 +1)2 A(t)=A(r(t))=π.(6−5t2 +1)2 b. Exacto: 121π4;121π4; aproximadamente 95 cm2 c. C(t)=C(r(t))=2 π(6−5t2 +1)C(t)=C(r(t))=2 π(6−5t2 +1) d. Exacto: 11π;11π; aproximadamente 35 cm

57.

a. S(x)=8,5x+750S(x)=8,5x+750 b. $962,50, $1090, $1217,50 c. 77 patinetas

Sección 1.2 ejercicios

59.

a. -1 b. Decreciente

61.

a. 3/4 b. Creciente

63.

a. 4/3 b. Creciente

65.

a. 0 b. Horizontal

67.

y = −6 x + 9 y = −6 x + 9

69.

y = 1 3 x + 4 y = 1 3 x + 4

71.

y = 1 2 x y = 1 2 x

73.

y = 3 5 x − 3 y = 3 5 x − 3

75.

a. (m=2 ,b=−3)(m=2 ,b=−3) b.

77.

a. (m=–6,b=0)(m=–6,b=0) b.

79.

a. (m= 0,0,b=−6)(m= 0,0,b=−6) b.

81.

a. (m=−2 3,b=2 )(m=−2 3,b=2 ) b.

83.

a. 2 b. 52 ,−1;52 ,−1; c. -5 d. Ambos extremos se elevan e. Ninguno.

85.

a. 2 b. ±2 ±2 c. -1 d. Ambos extremos se elevan e. Par

87.

a. 3 b. 0, ±3±3 c. 0 d. El extremo izquierdo sube, el derecho baja e. Impar

89.


91.


93.


95.

a. 13,−3,513,−3,5 b.

97.

a. −32 ,−12 ,4−32 ,−12 ,4 b.

99.

Verdadero; nn =3nn =3

101.

Falso; f(x)=xb,f(x)=xb, donde bb es una constante de valor real, es una función potencia

103.

a. V(t)=−2733t+20500V(t)=−2733t+20500 b. (0,20,500)(0,20,500) significa que el precio de compra inicial del equipo es de 20.500 dólares (7,5,0)(7,5,0) significa que en 7,5 años el equipo informático no tendrá valor. c. 6.835 dólares d. En aproximadamente 6,4 años

105.

a. C=0,75x+125C=0,75x+125 b. 245 dólares c. 167 cupcakes

107.

a. V(t)=−1500t+26.000V(t)=−1500t+26.000 b. En 4 años, el valor del auto será de 20.000 dólares.

109.

30.337,50 dólares.

111.

96 % de la capacidad total

Sección 1.3 ejercicios

113.

4 π 3 rad 4 π 3 rad

115.

− π 3 − π 3

117.

11 π 6 rad 11 π 6 rad

119.

210 ° 210 °

121.

−540 ° −540 °

123.

−0,5 −0,5

125.

− 2 2 − 2 2

127.

3 − 1 2 2 3 − 1 2 2

129.

a. b=5,7b=5,7 b. senA=47,cosA=5,77,tanA=45,7,cscA=74,secA=75,7,cotA=5,74senA=47,cosA=5,77,tanA=45,7,cscA=74,secA=75,7,cotA=5,74

131.

a. c=151,7c=151,7 b. senA=0,5623,cosA=0,8273,tanA=0,6797,cscA=1,778,secA=1,209,cotA=1,471senA=0,5623,cosA=0,8273,tanA=0,6797,cscA=1,778,secA=1,209,cotA=1,471

133.

a. c=85c=85 b. senA=8485,cosA=1385,tanA=8413,cscA=8584,secA=8513,cotA=1384senA=8485,cosA=1385,tanA=8413,cscA=8584,secA=8513,cotA=1384

135.

a. y=2425y=2425 b. senθ=2425,cosθ=725,tanθ=247,cscθ=2524,secθ=257,cotθ=724senθ=2425,cosθ=725,tanθ=247,cscθ=2524,secθ=257,cotθ=724

137.

a. x=−2 3x=−2 3 b. senθ=73,cosθ=−2 3,tanθ=−142 ,cscθ=377,secθ=−32 2 ,cotθ=−147senθ=73,cosθ=−2 3,tanθ=−142 ,cscθ=377,secθ=−32 2 ,cotθ=−147

139.

sec 2 x sec 2 x

141.

sen 2 x sen 2 x

143.

sec 2 θ sec 2 θ

145.

1sent(=csct)1sent(=csct) grandes.

155.

{ π 6 , 5 π 6 } { π 6 , 5 π 6 }

157.

{ π 4 , 3 π 4 , 5 π 4 , 7 π 4 } { π 4 , 3 π 4 , 5 π 4 , 7 π 4 }

159.

{ 2 π 3 , 5 π 3 } { 2 π 3 , 5 π 3 }

161.

{ 0 , π , π 3 , 5 π 3 } { 0 , π , π 3 , 5 π 3 }

163.

y = 4 sen ( π 4 x ) y = 4 sen ( π 4 x )

165.

y = cos ( 2 π x ) y = cos ( 2 π x )

167.

a. 1 b. 2 π2 π c. π4π4 unidades a la derecha

169.

a. 12 12 b. 8π8π c. Sin desplazamiento de fase

171.

a. 3 b. 2 2 c. 2 π2 π unidades a la izquierda

173.

Aproximadamente 42 in.

175.

a. 0,550 rad/seg b. 0,236 rad/s c. 0,698 rad/min d. 1,697 rad/min

177.

≈ 30,9 in 2 ≈ 30,9 in 2

179.

a. π/184; el voltaje se repite cada π/184 s. b. Aproximadamente 59 periodos

181.

a. Amplitud = 10;periodo=2410;periodo=24 b. 47,4°F47,4°F c. 14 horas más tarde, o 2 p.m. d.

Sección 1.4 ejercicios

183.

No biunívoca

185.

No biunívoca

187.

Biunívoca

189.

a. f−1(x)=x+4f−1(x)=x+4 b. Dominio :x≥−4,rango:y≥0:x≥−4,rango:y≥0

191.

a. f−1(x)=x–13f−1(x)=x–13 b. Dominio: todos los números reales, rango: todos los números reales

193.

a. f−1(x)=x2 +1,f−1(x)=x2 +1, b. Dominio: x≥0,x≥0, rango: y≥1y≥1

195.


197.


199.

Son inversas.

201.

No son inversas.

203.

Son inversas.

205.

Son inversas.

207.

π 6 π 6

209.

π 4 π 4

211.

π 6 π 6

213.

2 2 2 2

215.

− π 6 − π 6

217.

a. x=f−1(V)=0,04−V500x=f−1(V)=0,04−V500 b. La función inversa determina la distancia desde el centro de la arteria, en la que la sangre fluye con velocidad V. c. 0,1 cm; 0,14 cm; 0,17 cm

219.

a. 31.250 dólares, 66.667 dólares, 107.143 dólares b. (p=85CC+75)(p=85CC+75) c. 34 ppb

221.

a. ~92°~92° b. ~42°~42° c. ~27°~27°

223.

x≈6,69,8,51;x≈6,69,8,51; así, la temperatura tiene lugar el 21 de junio y el 15 de agosto.

225.

~ 1,5 s ~ 1,5 s

227.

tan–1(tan(2,1))≈−1,0416;tan–1(tan(2,1))≈−1,0416; la expresión no es igual a 2,1 ya que 2,1>1,57=π2 2,1>1,57=π2 ; en otras palabras, no está en el dominio restringido de tanx.cos−1(cos(2,1))=2,1,tanx.cos−1(cos(2,1))=2,1, ya que 2,1 está en el dominio restringido de cosx.cosx.

Sección 1.5 ejercicios

229.

a. 125 b. 2,24 c. 9,74

231.

a. 0,01 b. 10.000 c. 46,42

233.

d

235.

b

237.

e

239.

Dominio: todos los números reales, rango: (2 ,∞),y=2 (2 ,∞),y=2

241.

Dominio: todos los números reales, rango: (0,∞),y=0(0,∞),y=0

243.

Dominio: todos los números reales, rango: (−∞,1),y=1(−∞,1),y=1

245.

Dominio: todos los números reales, rango: (–1,∞),y=–1(–1,∞),y=–1

247.

8 1 / 3 = 2 8 1 / 3 = 2

249.

5 2 = 25 5 2 = 25

251.

e −3 = 1 e 3 e −3 = 1 e 3

253.

e 0 = 1 e 0 = 1

255.

log 4 ( 1 16 ) = –2 log 4 ( 1 16 ) = –2

257.

log 9 1 = 0 log 9 1 = 0

259.

log 64 4 = 1 3 log 64 4 = 1 3

261.

log 9 150 = y log 9 150 = y

263.

log 4 0,125 = − 3 2 log 4 0,125 = − 3 2

265.

Dominio: (1,∞),(1,∞), rango: (−∞,∞),x=1(−∞,∞),x=1

267.

Dominio: (0,∞),(0,∞), rango: (−∞,∞),x=0(−∞,∞),x=0

269.

Dominio: (–1,∞),(–1,∞), rango: (−∞,∞),x=–1(−∞,∞),x=–1

271.

2 + 3 log 3 a − log 3 b 2 + 3 log 3 a − log 3 b

273.

3 2 + 1 2 log 5 x + 3 2 log 5 y 3 2 + 1 2 log 5 x + 3 2 log 5 y

275.

− 3 2 + ln 6 − 3 2 + ln 6

277.

ln 15 3 ln 15 3

279.

3 2 3 2

281.

log 7,21 log 7,21

283.

2 3 + log 11 3 log 7 2 3 + log 11 3 log 7

285.

x = 1 25 x = 1 25

287.

x = 4 x = 4

289.

x = 3 x = 3

291.

1 + 5 1 + 5

293.

(log82log7≈2,2646)(log82log7≈2,2646) grandes.

295.

(log211log0,5≈−7,7211)(log211log0,5≈−7,7211) grandes.

297.

( log 0,452 log 0,2 ≈ 0,4934 ) ( log 0,452 log 0,2 ≈ 0,4934 )

299.

~ 17 , 491 ~ 17 , 491

301.

Se acumulan aproximadamente 131.653 dólares en 5 años.

303.

i. a. pH = 8 b. Base ii. a. pH = 3 b. Ácido iii. a. pH = 4 b. Ácido

305.

a. ~333~333 millones b. 94 años a partir de 2013, o en 2107

307.

a. k≈0,0578k≈0,0578 b. ≈92≈92 horas

309.

El terremoto de San Francisco tuvo 103,4o~2.512103,4o~2.512 veces más energía que el terremoto de Japón.

Ejercicios de repaso

311.

Falso

313.

Falso

315.

Dominio: x>5,x>5, rango: todos los números reales

317.

Dominio: x>2 x>2 y x<−4,x<−4, rango: todos los números reales

319.

Grado de 3, intersección en yy: 0, ceros: 0, 3−1,−1−33−1,−1−3

321.

cos2 x−sen2 x=cos2 xcos2 x−sen2 x=cos2 x o = 1−2 sen2 x 2 = 1−2 sen2 x 2 o = 2 cos2 x−1 2 = 2 cos2 x−1 2

323.

0 , ±2, 2 π 0 , ±2, 2 π

325.

4

327.

Biunívoca; sí, la función tiene una inversa; inversa: f−1(x)=1yf−1(x)=1y

329.

x ≥ − 3 2 , f −1 ( x ) = − 3 2 + 1 2 4 y − 7 x ≥ − 3 2 , f −1 ( x ) = − 3 2 + 1 2 4 y − 7

331.

a. C(x)=300+7xC(x)=300+7x b. 100 camisetas

333.

La población es inferior a 20.000 habitantes desde el 8 de diciembre hasta el 23 de enero y superior a 140.000 desde el 29 de mayo hasta el 2 de agosto

335.

78,51 %

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