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Temario Bloque

Representación de funciones racionales

Manuel Veloso
Cofundador
9 de febrero 2025

Lo importante a la hora de representar funciones es identificar el tipo de función que estamos dibujando y tener en mente cual es la información mínima que necesitamos para poder esbozarla (dibujarla aproximadamente) o graficarla (dibujarla con todos los datos). 

 

Representación de funciones racionales.

Representación de funciones racionales

Las funciones racionales son funciones que se presentan forma de fracción. 

Es fundamental en este tipo de funciones calcular el dominio, los puntos de corte y las asíntotas (verticales, horizontales y oblicuas). Con esta información podremos hacernos a la idea de la gráfica aproximada de la función y esbozarla. Si no, tendremos que calcular monotonía, máximos y mínimos.

En este caso, vamos a calcular todos los datos importantes de la función: Dominio, puntos de corte, asíntotas, monotonía, extremos, curvatura y puntos de inflexión.

 

1. Calculamos el dominio de la función igualando el denominador a cero:

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales

2. Calculamos los puntos de corte de la función:

  • Puntos de corte con el eje Representación de funciones racionales

No hay puntos de corte con el eje de las .

 

  • Puntos de corte con el ejeRepresentación de funciones racionales

Hay punto de corte con el eje de las Representación de funciones racionales en Representación de funciones racionales

 

3. Calculamos las asíntotas:

1. Asíntotas verticales. 

Presentará asíntotas verticales en los problemas de dominio Representación de funciones racionales.

  • Asíntota en Representación de funciones racionales:
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
  • Asíntota en Representación de funciones racionales:
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
  • Asíntota horizontal.
Representación de funciones racionales

Presenta asíntota horizontal en la recta Representación de funciones racionales.

  • Asíntota oblicua.

Como hay asíntota horizontal no puede haber oblicua.

Con toda esta información podríamos representar un esbozo de la función:

Representación de funciones racionales

La única información que nos falta para graficarla al detalle es: 

  • Calcular los extremos relativos. Parece que hay un máximo en el punto de corte, pero habría que precisarlo.
  • Calcular los puntos de inflexión. Van a salir las asíntotas verticales.

 

4. Calculamos la monotonía y los extremos relativos de la función:

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales

 

  • Es importante eliminar los valores Representación de funciones racionales de los intervalos dado que están fuera del dominio de la función.
  • La función es creciente en el intervalo Representación de funciones racionales y decreciente en el intervalo Representación de funciones racionales.
  • La función presenta un máximo en el punto de corte Representación de funciones racionales.

 

5. Calculamos la curvatura y los puntos de inflexión de la función:

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales

¡Ojo! Cuando calculamos extremos y puntos de inflexión no debemos simplificar el factor común, Representación de funciones racionales en este caso, dado que estaríamos eliminando soluciones.

Representación de funciones racionales
  • La función es cóncava hacia arriba en los intervalos Representación de funciones racionales y cóncava hacia abajo en el intervalo Representación de funciones racionales.
  • La función no presenta puntos de inflexión en Representación de funciones racionales porque no son puntos de su dominio (presenta asíntotas verticales en esos valores).


Ejercicios resueltos.

1. Representar la siguiente función:

Representación de funciones racionales

Solución

1. Calculamos el dominio de la función:

Representación de funciones racionales

2. Calculamos los puntos de corte:

  • Puntos de corte con el eje Representación de funciones racionales

El punto de corte con el eje Representación de funciones racionales es el Representación de funciones racionales

  • Puntos de corte con el eje Representación de funciones racionales

El punto de corte con el eje Representación de funciones racionales es el Representación de funciones racionales.

El punto Representación de funciones racionales será siempre punto de corte con ambos ejes.

3. Calculamos las asíntotas de la función:

  • Asíntota vertical en Representación de funciones racionales

Representación de funciones racionales
  • Asíntota horizontal:

Representación de funciones racionales

Presenta una asíntota horizontal en Representación de funciones racionales

  • Asíntota oblicua:

No hay asíntota oblicua porque hay asíntota horizontal

4. Calculamos la monotonía, máximos y mínimos de la función:

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales

No hay un punto en el que la Representación de funciones racionales, por tanto, la derivada tiene siempre el mismo signo.

Representación de funciones racionales

La función es creciente en todo su dominio. Marcamos el valor Representación de funciones racionales para ser precisos matemáticamente, porque la función no existe en ese valor.

5. Calculamos la curvatura y puntos de inflexión de la función.

Primero calculamos la segunda derivada:

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales

Igualamos a cero la segunda derivada:

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
  • La función es cóncava hacia arriba en el intervalo Representación de funciones racionales y cóncava hacia abajo en el intervalo Representación de funciones racionales

  • La función no presenta un punto de inflexión en Representación de funciones racionales dado que no es un punto de su dominio.

Representación de funciones racionales

 

2. Representar la siguiente función:

Representación de funciones racionales

Solución

1. Calculamos el dominio de la función:

Representación de funciones racionales

2. Calculamos los puntos de corte de la función:

  • Puntos de corte con el eje Representación de funciones racionales

Los puntos de corte con el eje Representación de funciones racionales son el Representación de funciones racionales y el Representación de funciones racionales

  • Puntos de corte con el eje Representación de funciones racionales

No hay punto de corte con el eje Representación de funciones racionales.

3. Calculamos las asíntotas de la función:

  • Asíntota vertical en Representación de funciones racionales

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
  • Asíntota horizontal:

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales

Hay una asíntota horizontal en Representación de funciones racionales.

  • Asíntota oblicua:

No hay asíntotas oblicuas.

4. Calculamos la monotonía, máximos y mínimos de la función:

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
  • La función es creciente en los intervalos Representación de funciones racionales y decreciente en los intervalos Representación de funciones racionales

  • La función presenta un mínimo en el punto Representación de funciones racionales un máximo en el punto Representación de funciones racionales

     

5. Calculamos la curvatura y los puntos de inflexión.

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales

Calculamos la segunda derivada y la igualamos a cero:

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
  • La función es cóncava hacia arriba en los intervalos Representación de funciones racionales y cóncava hacia abajo en los intervalos Representación de funciones racionales

  • La función presenta un punto de inflexión en el punto Representación de funciones racionales y otro punto de inflexión en el punto Representación de funciones racionales

Representación de funciones racionales

Se puede observar que la función es antisimétrica.

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales

 

3. Representar la siguiente función:

Representación de funciones racionales

Solución

1. Calculamos el dominio de la función:

Representación de funciones racionales

2. Calculamos los puntos de corte:

  • Puntos de corte con el eje Representación de funciones racionales

El punto de corte con el eje Representación de funciones racionales es el (0,0).

  • Puntos de corte con el eje Representación de funciones racionales

El punto de corte con el eje Representación de funciones racionales es el (0,0).

 

3. Calculamos las asíntotas de la función.

  • Asíntota vertical en Representación de funciones racionales

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
  • Asíntota vertical en en Representación de funciones racionales:

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
  • Asíntotas horizontales.

No hay asíntotas verticales

Representación de funciones racionales
  • Asíntotas oblicuas.

Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales
Representación de funciones racionales

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

4. Calculamos la monotonía, máximos y mínimos de la función.

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

Derivamos e igualamos a cero:

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
  • Importante no incluir los puntos La función tiene una asíntota oblicua de ecuación. en los intervalos porque no pertenecen al dominio de la función.

  • La función es creciente en el intervalo La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.decreciente en el intervalo La función tiene una asíntota oblicua de ecuación..

  • La función presenta un máximo en el punto La función tiene una asíntota oblicua de ecuación. y un mínimo en el puntoLa función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

4. Representar la siguiente función:

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

Solución

1. Calculamos el dominio:

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

2. Calculamos los puntos de corte:

  • Puntos de corte con el eje La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

Los puntos de corte con el eje La función tiene una asíntota oblicua de ecuación. son: La función tiene una asíntota oblicua de ecuación..

  • Puntos de corte con el eje La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

El punto de corte con el eje La función tiene una asíntota oblicua de ecuación. es el (0,9).

3. Calculamos las asíntotas:

  • Asíntota verticales en La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.:

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
  • Asíntota vertical en La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.:

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
  • Asíntotas horizontales.

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

Tiene una asíntota horizontal en: 

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
  • Asíntota oblicua:

Como hay asíntota horizontal no hay asíntota oblicua.

 

4. Calculamos la monotonía, máximos y mínimos:

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.
La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

 

  • Importante no incluir los puntos La función tiene una asíntota oblicua de ecuación. en los intervalos, porque no pertenecen al dominio de la función.

  • La función es decreciente en el intervalo La función tiene una asíntota oblicua de ecuación. y creciente en el intervalo La función tiene una asíntota oblicua de ecuación..

  • La función presenta un mínimo en el punto .

La función tiene una asíntota oblicua de ecuación.

 

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