8. Consolidación y ejercitación de la unidad

Objetivo de aprendizaje

  • Integrar los contenidos de la unidad sobre relaciones, funciones y función inversa, aplicándolos en ejercicios de análisis, clasificación, representación y resolución.
  • Relacionar par ordenado, producto cartesiano y relación.
  • Identificar dominio, recorrido, imagen y preimagen.
  • Reconocer funciones, funciones inyectivas, sobreyectivas y biyectivas.
  • Decidir cuándo una función tiene inversa.
  • Aplicar la inversa en casos lineales y analizar el caso cuadrático.

Mirar la unidad como un todo

Durante esta unidad hemos visto que una misma idea puede aparecer de varias formas: como pares ordenados, como diagrama sagital, como tabla, como gráfico o como regla algebraica.

Consolidar significa poder pasar de una representación a otra y decidir con fundamento qué propiedades cumple una relación o una función.

Resumen de ideas clave

  • Una relación es un subconjunto del producto cartesiano.
  • Una función asigna a cada elemento del dominio una única imagen.
  • Una función es inyectiva si no repite imágenes.
  • Una función es sobreyectiva si su imagen coincide con el codominio.
  • Una función es biyectiva si es inyectiva y sobreyectiva.
  • Una función tiene inversa cuando es biyectiva.
  • Los gráficos de una función y su inversa son simétricos respecto de \(y=x\).

Estrategia para resolver ejercicios mixtos

  1. Primero identifica qué tipo de objeto estás estudiando: relación o función.
  2. Luego revisa si aparecen dominio, codominio, imagen o recorrido.
  3. Después clasifica: inyectiva, sobreyectiva, biyectiva o ninguna.
  4. Solo si preguntan por inversa, verifica antes si la función es biyectiva.

Ejercicio 1: producto cartesiano y relación

Sean \(A=\{1,2,3\}\) y \(B=\{a,b\}\).

a) Escribe \(A\times B\).

b) Escribe una relación \(R\) entre \(A\) y \(B\) que tenga exactamente 3 pares ordenados.

Ejercicio 2: dominio, recorrido, imagen y preimagen

Sea la relación

\[ R=\{(1,c),(2,a),(2,b),(4,c)\} \]

Determina:

a) \(\mathrm{Dom}(R)\)

b) \(\mathrm{Rec}(R)\)

c) \(\mathrm{Im}(2)\)

d) \(\mathrm{Preim}(c)\)

Ejercicio 3: decidir si una relación es función

Determina si la relación

\[ S=\{(x,2),(x,4),(y,4),(z,6)\} \]

es una función. Justifica.

Ejercicio 4: clasificación en un diagrama sagital

Observa el siguiente diagrama y clasifica la función como inyectiva, sobreyectiva, biyectiva o ninguna de ellas.

 

Ejercicio 5: codominio e imagen

Sea \(f:A\to B\) con \(A=\{1,2,3\}\), \(B=\{m,n,p,q\}\) y

\[ f=\{(1,m),(2,p),(3,p)\} \]

Determina:

a) el codominio,

b) la imagen,

c) si la función es sobreyectiva.

Ejercicio 6: lectura desde una tabla

La función está dada por la tabla:

\(x\) \(f(x)\)
-1 1
0 0
1 1
2 4

Determina si la función es inyectiva.

Ejercicio 7: gráfico y criterio de la recta horizontal

Observa el gráfico de \(y=x^2\) y decide si la función es inyectiva.

Ejercicio 8: decidir si puede tener inversa

Sea \(g:A\to B\) con \(A=\{1,2,3\}\), \(B=\{a,b,c\}\) y

\[ g=\{(1,b),(2,a),(3,c)\} \]

Determina si puede tener función inversa y justifica.

Ejercicio 9: construir una inversa por extensión

Sea \(h=\{(-1,2),(0,3),(1,4)\}\). Escribe \(h^{-1}\).

Ejercicio 10: inversa de una función lineal

Halla la inversa de \(f(x)=2x-5\).

Ejercicio 11: composición para verificar una inversa

Sea \(f(x)=3x+1\) y \(f^{-1}(x)=\dfrac{x-1}{3}\). Verifica que \(f^{-1}(f(x))=x\).

Ejercicio 12: caso cuadrático

Explica por qué \(f(x)=x^2\) no tiene inversa como función en todo \(\mathbb{R}\).

Ejercicio 13: restricción de dominio

Si \(f(x)=x^2\) con restricción \(x\ge 0\), escribe su inversa.

Ejercicio 14: síntesis final de la unidad

Sea \(f:A\to B\) con \(A=\{1,2,3,4\}\), \(B=\{2,4,6,8\}\) y regla \(f(x)=2x\).

Determina:

a) la función por extensión,

b) si es inyectiva,

c) si es sobreyectiva,

d) si es biyectiva,

e) su inversa por extensión.

Cierre de la unidad

En esta página de consolidación reunimos las ideas centrales de la unidad: relaciones, funciones, clasificación de funciones e inversa.

El objetivo final es que puedas reconocer estas ideas en diferentes representaciones y justificar cada respuesta con claridad matemática.