La Función Exponencial
Sitio: | PROFEARAUCO.CL |
Curso: | Media 3 |
Libro: | La Función Exponencial |
Imprimido por: | Invitado |
Día: | sábado, 5 de julio de 2025, 03:44 |
1. Crecimiento y Decrecimiento Exponencial
Crecimiento y Decrecimiento Exponencial: Un Cambio Acelerado
Más Allá del Cambio Constante
En la página anterior, vimos que las funciones lineales tienen una tasa de cambio *constante*. Pero en muchas situaciones del mundo real, las cosas cambian de una manera *muy diferente*: cada vez más rápido (crecimiento) o cada vez más lento (decrecimiento).
Crecimiento Exponencial: Duplicación, Triplicación...
Imagina una situación donde una cantidad se *duplica* cada cierto tiempo. Por ejemplo:
- Una población de bacterias que se duplica cada hora.
- Una inversión que duplica su valor cada año.
- Un rumor que se propaga y llega al doble de personas cada día.
Veamos una tabla de valores para el caso de las bacterias, si empezamos con una sola bacteria:
Hora | Número de Bacterias |
---|---|
0 | 1 |
1 | 2 |
2 | 4 |
3 | 8 |
4 | 16 |
5 | 32 |
... | ... |
Observa que:
- El número de bacterias *no* aumenta en una cantidad fija cada hora (como en un crecimiento lineal).
- El número de bacterias se *multiplica* por 2 cada hora.
- Al principio, el crecimiento parece lento, pero luego se vuelve *muy rápido*.
Este es un ejemplo de *crecimiento exponencial*. La característica clave es que la cantidad se *multiplica* por un factor constante (en este caso, 2) en cada intervalo de tiempo igual.
(En Moodle, aquí insertarías un gráfico que muestre los puntos de la tabla y una curva exponencial que los une. También, podrías agregar un gráfico de una función lineal para *comparar*).
Ejemplo 2
Supongamos que en una ciudad cada 10 años se triplica la población, si inicialmente hay 1000 personas ¿Cuántas personas hay en 50 años?
A los 10 años la población se multiplica por 3, a los 20 años se vuelve a multiplicar por 3, es decir \(3 \cdot 3 = 3^2\), a los 30 años \(3 \cdot 3 \cdot 3= 3^3\) y asi sucesivamente.
Notemos que la base es 3, que es el factor por el cual se multiplica cada 10 años, y el exponente es la cantidad de veces que ha pasado este periodo de 10 años, para el caso de 30 años, el exponente sería 3, para el caso de 50 años, el exponente es 5.
Luego en 50 años la población seria de \(1000 \cdot 3^5= 243000\)
Decrecimiento Exponencial: Reducción a la Mitad, a un Tercio...
Ahora imagina una situación donde una cantidad se *reduce a la mitad* cada cierto tiempo. Por ejemplo:
- La cantidad de un medicamento en el cuerpo que se reduce a la mitad cada 8 horas.
- La intensidad de la luz que disminuye a la mitad cada vez que atraviesa un filtro.
- El valor de un automóvil que se deprecia (disminuye) a la mitad cada año.
Veamos una tabla de valores para el caso del medicamento, si empezamos con 100 mg:
Tiempo (horas) | Cantidad de Medicamento (mg) |
---|---|
0 | 100 |
8 | 50 |
16 | 25 |
24 | 12.5 |
32 | 6.25 |
... | ... |
Observa que:
- La cantidad de medicamento *no* disminuye en una cantidad fija cada 8 horas.
- La cantidad de medicamento se *divide* por 2 (o se multiplica por 1/2) cada 8 horas.
- Al principio, la disminución parece rápida, pero luego se vuelve *más lenta*.
Este es un ejemplo de *decrecimiento exponencial*. La característica clave es que la cantidad se *divide* por un factor constante (o, equivalentemente, se multiplica por un factor entre 0 y 1) en cada intervalo de tiempo igual.
(En Moodle, aquí insertarías un gráfico que muestre los puntos de la tabla y una curva exponencial decreciente).
Ejemplo 2
El yodo 131 es un isotopo radiactivo que se usa en medicina, cada 8 días la cantidad de yodo 131, se reduce a un tercio. Si tenemos 81 gramos de yodo 131. ¿Cuánto quedará en 40 días?.
A los 8 días la cantidad de yodo se multiplica por 1/3, a los 16 días se vuelve a multiplicar por 1/3, es decir \(\frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} = (\frac{1}{3})^2 \), a los 24 días es \(\frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} = (\frac{1}{3})^3 \) y así sucesivamente.
Luego a los 40 días, se habrá multiplicado 5 veces por 1/3, es decir, \( 81 \cdot (\frac{1}{3})^5\), en este caso la base es 1/3 y el exponente es 5.
\( 81 \cdot (\frac{1}{3})^5 = \frac{1}{3} \)
Comparación con el Crecimiento Lineal
Es *fundamental* distinguir entre crecimiento/decrecimiento exponencial y crecimiento/decrecimiento lineal:
- Lineal: Cambio *constante* (se suma o resta la *misma cantidad* en cada intervalo).
- Exponencial: Cambio *proporcional* (se multiplica o divide por el *mismo factor* en cada intervalo).
(En Moodle, aquí podrías incluir un gráfico que muestre, en el mismo sistema de coordenadas, una función lineal creciente, una función exponencial creciente, una función lineal decreciente y una función exponencial decreciente, para que los estudiantes comparen visualmente).
Ejercicios
Ejercicio 1: Identifica si cada situación describe un crecimiento lineal, un decrecimiento lineal, un crecimiento exponencial, un decrecimiento exponencial, o ninguno de estos:
- Un tanque de agua pierde 5 litros cada hora.
- Una inversión aumenta un 10% cada año.
- Una población de conejos se triplica cada mes.
- Un automóvil recorre 80 km cada hora.
- La altura de un niño aumenta 2 cm cada mes.
- La cantidad de un isótopo radiactivo se reduce a la mitad cada 100 años.
Ejercicio 2: Una población de insectos crece exponencialmente. Inicialmente hay 50 insectos, y la población se *duplica* cada semana.
- Completa la siguiente tabla:
Semana | Población |
---|---|
0 | 50 |
1 | |
2 | |
3 | |
4 |
- ¿Cuántos insectos habrá después de 6 semanas?
- ¿Cuántos insectos habrá después de 10 semanas?
Ejercicio 3: Una sustancia radiactiva se *reduce a la mitad* cada 5 años. Inicialmente hay 200 gramos.
- Completa la siguiente tabla:
Años Gramos 0 200 5 10 15 20 - ¿Cuántos gramos quedarán después de 40 años?
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2. La Función Exponencial
La Función Exponencial: Definición y Propiedades
Repaso: Crecimiento y Decrecimiento Exponencial
En la página anterior, vimos ejemplos de situaciones donde una cantidad se multiplica (o divide) por un factor constante en cada intervalo de tiempo igual. Este es el comportamiento característico del crecimiento y decrecimiento exponencial.
Definición Formal de la Función Exponencial
Una función exponencial tiene la forma general:
\[ f(x) = a \cdot b^x \]
Donde:
- \( x \) es la variable independiente (generalmente representa el tiempo).
- \( f(x) \) es la variable dependiente (la cantidad que crece o decrece exponencialmente).
- \( a \) es el *valor inicial* de la función (el valor de f(x) cuando x = 0). Debe ser diferente de 0.
- \( b \) es la *base* de la función exponencial. Es un número positivo y diferente de 1 (\(b > 0\) y \(b \neq 1\)).
- Si \( b > 1 \): la función representa *crecimiento* exponencial.
- Si \( 0 < b < 1 \): la función representa *decrecimiento* exponencial.
Pregunta IMPORTANTE!!: ¿por qué crees que se requiere que la base *b* sea mayor que 0 (\(b > 0\)) y diferente de 1 (\(b \neq 1\))?
Ejemplo: \( f(x) = 2 \cdot 3^x \)
- \(a = 2\) (valor inicial)
- \(b = 3\) (base > 1, por lo tanto, es crecimiento exponencial)
Otro Ejemplo: \( g(x) = 100 \cdot (0.5)^x \)
- \(a = 100\) (valor inicial)
- \(b = 0.5\) (base entre 0 y 1, por lo tanto, es decrecimiento exponencial)
Nota: En algunos casos, se usa la forma \( f(x) = a \cdot e^{kx} \), donde *e* es el número de Euler (aproximadamente 2.718) y *k* es una constante relacionada con la tasa de crecimiento/decrecimiento. Por ahora, nos centraremos en la forma \( f(x) = a \cdot b^x \).
Dominio y Recorrido
- Dominio: El dominio de una función exponencial (en su forma básica) es el conjunto de *todos* los números reales (\( \mathbb{R} \)). Es decir, x puede tomar cualquier valor real.
- Recorrido (Rango):
- Si \( a > 0 \), el recorrido es el conjunto de todos los números reales *positivos* (\( (0, \infty) \)).
- Si \( a < 0 \), el recorrido es el conjunto de todos los números reales *negativos* (\( (-\infty, 0) \)).
La función exponencial *nunca* toma el valor 0 (a menos que a=0, pero este caso no es una función exponencial).
Gráfica de la Función Exponencial
La gráfica de una función exponencial tiene características importantes:
- Forma General: Es una curva suave que *siempre* crece o *siempre* decrece (dependiendo del valor de b).
- Asíntota Horizontal: La gráfica se acerca cada vez más al eje x (y = 0), pero *nunca* lo toca (a menos que se apliquen transformaciones). Esta línea horizontal (y = 0) se llama *asíntota horizontal*.
- Intersección con el Eje y: La gráfica siempre cruza el eje y en el punto (0, a) (ya que \(f(0) = a \cdot b^0 = a \cdot 1 = a\)).
-
Crecimiento vs. Decrecimiento:
- Si b > 1: la gráfica es *creciente* (sube de izquierda a derecha). Cuanto mayor sea b, más rápido crece.
- Si 0 < b < 1: la gráfica es *decreciente* (baja de izquierda a derecha). Cuanto menor sea b, más rápido decrece.
(Aquí, en Moodle, insertarías imágenes de gráficos de funciones exponenciales: una con b > 1, otra con 0 < b < 1, mostrando la asíntota y el punto (0, a). Idealmente, usar un graficador interactivo).
Ejercicios (Graduados por Dificultad)
Ejercicio 1: Identifica si las siguientes funciones exponenciales representan crecimiento o decrecimiento exponencial. También identifica el valor inicial (a):
- \( f(x) = 7 \cdot 3^x \)
- \( g(x) = 200 \cdot (0.6)^x \)
- \( h(x) = 0.2 \cdot 5^x \)
- \( y = 50 \cdot (1/4)^x \)
- \( y = 0.1 \cdot (1.1)^x \)
Ejercicio 2: Para la función \( f(x) = 4 \cdot 2^x \), calcula:
- f(0)
- f(1)
- f(3)
- f(-1)
- f(-2)
Ejercicio 3: ¿Cuál es el dominio y el recorrido de la función \( f(x) = 2 \cdot (0.8)^x \)?
Ejercicio 4: La gráfica de una función exponencial pasa por el punto (0, 3) y tiene una base de 4. ¿Cuál es la ecuación de la función?
Ejercicio 5: Empareja cada función exponencial con su descripción:
- \( f(x) = 200 \cdot (1.02)^x \)
- \( g(x) = 10 \cdot (0.7)^x \)
- \( h(x) = 0.5 \cdot 6^x \)
Descripciones:
- A. Crecimiento exponencial muy rápido con valor inicial pequeño.
- B. Crecimiento exponencial muy lento con valor inicial grande.
- C. Decrecimiento exponencial con valor inicial intermedio.
Ejercicio 6: ¿Cuál de las siguientes funciones crece *más rápido* para valores grandes de x?
- \( f(x) = 100 \cdot 2^x \)
- \( g(x) = 10 \cdot 3^x \)
- \( h(x) = 1 \cdot 4^x \)
Ejercicio 7: Completa la tabla.
Función | Crecimiento/Decrecimiento | Valor Inicial |
---|---|---|
\( f(x) = 200 \cdot (1.02)^x \) | ||
\( g(x) = 10 \cdot (0.7)^x \) | ||
\( h(x) = 0.5 \cdot 6^x \) |
Ejercicio 8: Para la función \( f(x) = 100 \cdot (0.9)^x \), ¿qué porcentaje de *disminución* representa la base (0.9) en cada unidad de aumento de x?
Ejercicio 9: Una población de bacterias se *triplica* cada hora. Si inicialmente hay 50 bacterias, ¿cuál es la función exponencial que modela esta situación?
- \( f(x) = 50 \cdot 2^x \)
- \( f(x) = 50 \cdot 3^x \)
- \( f(x) = 3 \cdot 50^x \)
- \( f(x) = 150^x \)
- \( f(x) = 50 \cdot x^3\)
Ejercicio 10: Un automóvil se deprecia (pierde valor) a una tasa del 20% anual. Si el valor inicial del automóvil es de $20,000, ¿cuál es la función exponencial que modela esta situación?
- \( f(x) = 20000 \cdot (1.2)^x \)
- \( f(x) = 20000 \cdot (0.8)^x \)
- \( f(x) = 20000 \cdot (0.2)^x \)
- \( f(x) = 20000 - 0.2x \)
- \( f(x) = 20000 - 4000x\)
Ejercicio 11: ¿Cuál de las siguientes gráficas representa una función exponencial *decreciente*?
(En Moodle, aquí insertarías imágenes de cuatro gráficas: una exponencial creciente, una exponencial decreciente, una lineal creciente y una lineal decreciente).
a) Una curva que sube rápidamente de izquierda a derecha
b) Una curva que baja rápidamente de izquierda a derecha
c) Una línea recta que sube de izquierda a derecha
d) Una línea recta que baja de izquierda a derecha
Ejercicio 12: ¿Cuál es la asíntota horizontal de la función \( f(x) = 2 \cdot (0.5)^x + 3 \)?
- y = 0
- y = 2
- y = 3
- y = 0.5
- y = x
Ejercicio 13: ¿En qué punto la gráfica de la función \( f(x) = 5 \cdot 2^x \) intersecta el eje y?
- (0, 0)
- (5, 0)
- (0, 5)
- (2, 0)
- (0, 2)
Ejercicio 14: ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la función \( f(x) = a \cdot b^x \) (donde a > 0 y b > 0, b ≠ 1) es *falsa*?
- El dominio es todos los números reales.
- El recorrido es todos los números reales positivos.
- La gráfica siempre intersecta el eje y.
- La gráfica siempre tiene una asíntota horizontal.
- La gráfica siempre intersecta el eje x.
Ejercicio 15: ¿Qué tipo de función se ajustaría mejor a los siguientes datos?
Tiempo(s) | Distancia(m) |
---|---|
0 | 5 |
1 | 7 |
2 | 9 |
3 | 11 |
4 | 13 |
- Lineal
- Cuadratica
- Exponencial
- Logaritmica
- Ninguna
Ejercicio Adicional: Se presentan dos modelos exponenciales para el valor (en dólares) de dos máquinas diferentes en función del tiempo (en años):
\( f(x) = 10000 \cdot (0.9)^x \)
\( g(x) = 8000 \cdot (0.95)^x \)
- ¿Cuál era el valor inicial de cada máquina?
- ¿Cuál máquina se deprecia más rápidamente? Explica cómo lo sabes.
- ¿Qué porcentaje de su valor pierde cada máquina cada año?
- Si tuvieras que elegir una de las máquinas para revenderla después de unos años, ¿cuál elegirías? Justifica tu respuesta.
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3. Modelado con Funciones Exponenciales (Parte 1)
Modelado con Funciones Exponenciales (Parte 1)Modelado con Funciones Exponenciales (Parte 1)
¿Qué es Modelar?
Modelar matemáticamente una situación significa encontrar una función (en este caso, una función exponencial) que *represente* el comportamiento de esa situación. El modelo nos permite entenderla mejor, hacer predicciones y tomar decisiones.
Pasos para Modelar con Funciones Exponenciales
- Leer y comprender el problema.
- Identificar las variables:
- Variable independiente (x): Generalmente el tiempo.
- Variable dependiente (f(x) o y): La cantidad que crece o decrece.
- Identificar los parámetros: \( f(x) = a \cdot b^x \)
- *a*: Valor inicial (cuando x = 0).
- *b*: Base (factor de crecimiento/decrecimiento).
- Crecimiento del r%: b = 1 + r/100
- Decrecimiento del r%: b = 1 - r/100
- Escribir la ecuación de la función exponencial.
- Usar el modelo para hacer predicciones (evaluar la función).
- Interpretar los resultados en el contexto del problema.
Ejemplo Resuelto Paso a Paso
Problema: Una población de bacterias se duplica cada 3 horas. Inicialmente, hay 500 bacterias.
- Variables:
- x: Tiempo (en horas)
- f(x): Número de bacterias
- Parámetros:
- a = 500 (valor inicial)
- b = 2 (se duplica, entonces el factor de crecimiento es 2)
- El tiempo esta en horas, y como el factor de crecimiento es por cada 3 horas, el exponente sera \( \frac{x}{3} \)
- Ecuación: \( f(x) = 500 \cdot 2^{\frac{x}{3}} \)
- Predicción: ¿Cuántas bacterias habrá después de 12 horas?
- \( f(12) = 500 \cdot 2^{\frac{12}{3}} = 500 \cdot 2^4 = 500 \cdot 16 = 8000 \)
- Interpretación: Después de 12 horas, habrá 8000 bacterias.
Ejercicios
Ejercicio 1: Una inversión de $2000 crece a una tasa de interés compuesto del 4% anual. Encuentra la función exponencial que modela el valor de la inversión.
Ejercicio 2: Un auto nuevo que vale $25000 se deprecia a una tasa del 15% anual. Encuentra la función que modela el valor del auto después de *x* años.
Ejercicio 3: Una población de aves tiene 500 individuos inicialmente y crece un 8% cada año. Encuentra la función que modela la población después de *x* años.
Ejercicio 4: Una sustancia radiactiva se reduce a la mitad cada 100 años. Si inicialmente hay 80 gramos, encuentra la función que modela la cantidad restante después de *x* años.
Ejercicio 5: Una población de conejos se duplica cada mes. Inicialmente hay 20 conejos. ¿Cuántos conejos habrá después de 6 meses?
Ejercicio 6: Un medicamento se elimina del cuerpo a una tasa del 25% por hora. Si la dosis inicial es de 500 mg, ¿cuántos mg quedarán después de 4 horas?
Ejercicio 7: El valor de una máquina se deprecia exponencialmente. Su valor inicial es de $12,000 y después de 3 años es de $9,000. ¿Cuál es la base (b) de la función exponencial que modela esta situación?
Problemas
Problema 1: Una ciudad tiene una población inicial de 100,000 habitantes y crece a una tasa del 3% anual.
- Encuentra la función exponencial que modela la población después de *x* años.
- ¿Cuál será la población aproximada después de 5 años?
- ¿Y después de 10 años?
Problema 2: Se invierten $5000 en una cuenta que paga un interés compuesto del 6% anual. Si no se hacen retiros ni depósitos adicionales, ¿cuánto dinero habrá en la cuenta después de 7 años?
Problema 3: La cantidad de un fármaco en el torrente sanguíneo disminuye exponencialmente. Se administra una dosis de 400 mg. Después de 6 horas, quedan 200 mg.
- Encuentra la función exponencial que modela la cantidad de fármaco restante en función del tiempo (en horas).
- ¿Cuántos mg quedarán después de 12 horas?
- ¿Y después de 18 horas?
Problema 4: Un bosque tenía 10,000 árboles en el año 2000. Debido a la tala ilegal, la cantidad de árboles disminuye un 4% cada año.
- Encuentra la función exponencial que modela la cantidad de árboles en función del tiempo (en años, desde el año 2000).
- ¿Cuántos árboles quedarán, aproximadamente, en el año 2025?
Problema 5: Una población de aves migratorias disminuye a un ritmo exponencial. En el año 2010, había 8000 aves. En el año 2020, había 5000 aves.
- Encuentra la función exponencial que modela la población de aves en función del tiempo (en años, desde el año 2010).
- ¿Cuál es la tasa de decrecimiento *anual* de la población (en porcentaje)?
- ¿Cuál será la población aproximada en el año 2030?
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4. Modelado con Funciones Exponenciales (Parte 2)
Modelado con Funciones Exponenciales (Parte 2)
Repaso: Pasos para Modelar
Recordemos los pasos para modelar con funciones exponenciales:
- Leer y comprender el problema.
- Identificar las variables: x (independiente, usualmente tiempo), f(x) (dependiente).
- Identificar los parámetros: \( f(x) = a \cdot b^x \)
- *a*: Valor inicial.
- *b*: Base (factor de crecimiento/decrecimiento).
- Escribir la ecuación.
- Usar el modelo para hacer predicciones.
- Interpretar los resultados.
Problemas de Modelado (Nivel Intermedio y Avanzado)
Problema 1: Una ciudad tiene una población inicial de 50,000 habitantes. Se estima que la población crece un 2.5% cada año.
- Encuentra la función exponencial que modela la población de la ciudad después de *x* años.
- ¿Cuál será la población aproximada después de 10 años?
- ¿Después de cuántos años, aproximadamente, la población se *duplicará*? (Usa una calculadora y prueba valores, o usa logaritmos si ya los conoces).
Problema 2: Se invierten $10,000 en una cuenta que paga un interés compuesto del 6% anual. Sin embargo, la tasa de interés se capitaliza *trimestralmente* (es decir, el interés se calcula y se añade al capital cada 3 meses).
- ¿Cuál es la tasa de interés *trimestral*?
- ¿Cuántos períodos de capitalización hay en un año?
- Encuentra la función exponencial que modela el valor de la inversión después de *x* años.
- ¿Cuál será el valor de la inversión después de 5 años?
Problema 3: Un científico estudia una muestra de 200 gramos de una sustancia radiactiva. Después de 2 días, la masa de la muestra se ha reducido a 150 gramos.
- Encuentra la función exponencial que modela la masa de la muestra en función del tiempo (en días).
- ¿Cuál es la vida media de la sustancia (el tiempo que tarda en reducirse a la mitad)? Estima el valor usando la función y una calculadora.
- ¿Cuánta sustancia quedará después de 10 días?
Problema 4: El número de usuarios de una red social crece exponencialmente. El 1 de enero, había 10,000 usuarios. El 1 de marzo (60 días después), había 40,000 usuarios.
- Encuentra la función exponencial que modela el número de usuarios en función del tiempo (en días, desde el 1 de enero).
- ¿Cuál es la tasa de crecimiento *diaria* de usuarios (en porcentaje)?
- ¿Cuántos usuarios se esperan para el 1 de junio (151 días después del 1 de enero)?
Problema 5: Un rumor se propaga exponencialmente en una escuela. Al principio, solo 5 personas conocen el rumor. Después de 3 horas, 80 personas lo conocen. Si la escuela tiene 500 estudiantes, ¿cuánto tiempo (aproximadamente) tardará el rumor en llegar a *toda* la escuela?
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5. Ejercicios de Selección Múltiple - Función Exponencial
Ejercicios de Selección Múltiple - Función Exponencial
Instrucciones: Elige la alternativa correcta. Haz clic en "Mostrar/Ocultar Solución" para ver la respuesta.
Ejercicio 1: ¿Cuál de las siguientes funciones representa un crecimiento exponencial?
- \( f(x) = 100 - 2x \)
- \( f(x) = 5 \cdot (0.8)^x \)
- \( f(x) = 2 \cdot 3^x \)
- \( f(x) = x^2 + 1 \)
- \( f(x) = log(x) \)
Ejercicio 2: ¿Cuál de las siguientes funciones representa un decrecimiento exponencial?
- \( f(x) = 5x + 10 \)
- \( f(x) = 100 \cdot 2^x \)
- \( f(x) = 0.5 \cdot 4^x \)
- \( f(x) = 50 \cdot (0.75)^x \)
- \( f(x) = x^3 \)
Ejercicio 3: ¿Cuál es el valor inicial de la función \( f(x) = 10 \cdot (1.5)^x \)?
- 10
- 1.5
- x
- 11.5
- 15
Ejercicio 4: ¿Cuál es la base de la función exponencial \( g(x) = 200 \cdot (0.8)^x \)?
- 200
- 0.8
- x
- 0
- 200.8
Ejercicio 5: Para la función \( f(x) = 3 \cdot 4^x \), calcula f(2).
- 12
- 36
- 48
- 144
- 7
Ejercicio 6: Para la función \( g(x) = 50 \cdot (0.5)^x \), calcula g(3).
- 25
- 12.5
- 6.25
- 250
- 75
Ejercicio 7: ¿Cuál es la asíntota horizontal de la función \( f(x) = 5 \cdot 2^x \)?
- x = 0
- y = 5
- y = 2
- y = 0
- x = 5
Ejercicio 8: ¿En qué punto la gráfica de \( f(x) = 8 \cdot 3^x \) intersecta el eje y?
- (8, 0)
- (0, 8)
- (3, 0)
- (0, 3)
- (0, 0)
Ejercicio 9: Una población de bacterias se duplica cada hora. Si inicialmente hay 1000 bacterias, ¿cuál es la función que modela esta situación?
- \( P(t) = 1000 \cdot t^2 \)
- \( P(t) = 1000 + 2t \)
- \( P(t) = 1000 \cdot 2^t \)
- \( P(t) = 2 \cdot 1000^t \)
- \( P(t) = 1000 + 2^t \)
Ejercicio 10: Una sustancia radiactiva se reduce a la mitad cada 50 años. Si inicialmente hay 200 gramos, ¿cuál es la función que modela la cantidad restante después de *t* años?
- \( f(t) = 200 \cdot (0.5)^t \)
- \( f(t) = 200 \cdot 2^t \)
- \( f(t) = 200 \cdot (0.5)^{t/50} \)
- \( f(t) = 200 - 50t \)
- \( f(t) = 200 \cdot (0.5)^{50t}\)
Ejercicio 11: Resuelve la ecuación exponencial: \( 3^{x+2} = 27 \)
- x = 1
- x = 2
- x = 3
- x = 5
- x = 9
Ejercicio 12: Resuelve: \( 2^{2x-1} = 8 \)
- x = 1
- x = 2
- x = 3
- x = 4
- x=0
Ejercicio 13: Resuelve: \( 5^{x^2} = 25 \)
- x=1
- x=2
- \( x= \pm \sqrt{2} \)
- x= -2
- No tiene solución.
Ejercicio 14: ¿Cuál de las siguientes gráficas representa mejor la función \( f(x) = 100 \cdot (0.9)^x \)?
(En Moodle, aquí insertarías imágenes de cuatro gráficas: una exponencial creciente, una exponencial decreciente que intersecta el eje y en (0, 100), una exponencial decreciente que intersecta el eje y en otro punto, y una lineal decreciente).
- Una curva creciente que pasa por (0, 100).
- Una curva decreciente que pasa por (0, 100).
- Una línea recta decreciente.
- Una curva creciente que pasa por (0, 0.9).
- Una curva decreciente que pasa por (0, 0.9)
Ejercicio 15: Si una población crece un 5% cada año, ¿cuál es el valor de *b* en la función exponencial \( P(t) = P_0 \cdot b^t \) que modela el crecimiento?
- 0.05
- 0.95
- 1.05
- 1.5
- 5
Ejercicio 16: ¿Cuál de las siguientes funciones *no* es una función exponencial?
- \( f(x) = 2^x \)
- \( g(x) = (1/3)^x \)
- \( h(x) = x^2 \)
- \( y = 5 \cdot (1.1)^x \)
- \(y= 1^x\)
Ejercicio 17: La función \( f(x) = 100 \cdot (1.03)^x \) modela el crecimiento de una inversión, donde *x* es el tiempo en años. ¿Qué representa el número 1.03 en este modelo?
- El valor inicial de la inversión.
- El valor de la inversión después de 1 año.
- La tasa de crecimiento anual expresada como decimal.
- El factor por el cual se multiplica la inversión cada año.
- La cantidad de años que tarda la inversión en duplicarse.
Ejercicio 18: La función \( f(x) = 500 \cdot (0.95)^x \) modela la cantidad restante de un medicamento en el cuerpo, donde *x* es el tiempo en horas. ¿Qué porcentaje del medicamento se *elimina* del cuerpo cada hora?
-
95%
5%
9.5%
0.95%
50%
Ejercicio 19: ¿Cuál es el valor de *x* que satisface la ecuación \( 2^{2x} = \frac{1}{8} \)?
- 3
- -3
- 3/2
- -3/2
- 1/3
Ejercicio 20: Un cultivo de bacterias comienza con 200 bacterias y se duplica cada 2 horas. ¿Cuántas bacterias habrá después de 7 horas?
- 800
- 1600
- Aproximadamente 2263
- Aproximadamente 1131
- 1400