Fundamentos de Funciones Exponenciales y Logarítmicas

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Función Exponencial

  • Expresión general: y = ax, siempre y cuando: a > 0 y a ≠ 1.
  • Dominio:
  • Imagen: (0, +∞) (Números positivos).
  • Asíntota horizontal: Eje x.
  • Clasificación (según su base):
    • a > 1: Funciones crecientes (forma exponencial).
    • 0 < a < 1: Funciones decrecientes.

Situaciones en las que aparece

  • Desintegración radiactiva: Las sustancias radiactivas se descomponen siguiendo una función exponencial decreciente (base 0 < a < 1), donde la “x” representa los años necesarios para reducir la cantidad a la mitad.
  • Interés compuesto: En economía se calcula mediante la fórmula C = C0 (1 + i)t, donde los intereses generan nuevos intereses.
  • Evolución de la población: Aplicable a virus, bacterias e insectos.

Función Logarítmica y Logaritmos

  • Definición: Definidas mediante logaritmos.
  • Expresión general: y = loga x, siempre y cuando: a > 0 y a ≠ 1.
  • Dominio: ℝ positivos (0, +∞).
  • Imagen:
  • Asíntota vertical: Eje y.
  • Puntos clave: Siempre pasa por (1, 0) y (a, 1).
  • Clasificación:
    • 0 < a < 1: Función decreciente.
    • a > 1: Función creciente.

Logaritmos

loga b = c (Logaritmo en base “a” de “b” es igual a “c”) ⇔ ac = b (Solo si “a” elevado a “c” es igual a “b”).

Propiedades

  • El logaritmo de la base es 1.
  • El logaritmo de 1 es 0.
  • El logaritmo de un producto es igual a la suma de los logaritmos.
  • El logaritmo de un cociente es igual a la resta de los logaritmos.
  • El logaritmo de una potencia es igual al producto del exponente por el logaritmo de la base.
  • El logaritmo de una raíz es igual al logaritmo del radicando elevado a 1 entre el índice de la raíz.
  • Cambio de base: El logaritmo de un número respecto a una base es igual al cociente del logaritmo de ese número respecto a otra base, dividido por el logaritmo de la base anterior respecto a la nueva.

Tipos especiales

  • Logaritmos decimales: Tienen base 10 y se denotan sin base (log10 100 → log 100 = 2).
  • Logaritmos neperianos: Tienen base “e” (e ≈ 2,7182) y se denotan como: ln b.

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