Una función que contiene un término en el que la variable está elevada al cuadrado, o una función que es cociente de dos funciones afines se puede pasar a su forma “canónica” y expresarla como la composición de varios operadores, determinando los intervalos en los que cada uno de estos operadores es creciente o decreciente.
I. Estudio de una función con una incógnita elevada al cuadrado
Si en una función la incógnita está elevada al cuadrado, la función se escribe en forma canónica:
Ejemplo:
Si f es el polinomio
Buscamos ahora que dentro del paréntesis quede un cuadrado perfecto (el cuadrado de una suma). Para ello, desarrollamos:
Así pues, obtenemos:
o
por tanto,
Comprobamos que la función f, definida en el intervalo [-5, 2] como
La tabla de variación es:
Completamos una tabla de valores para dibujar la curva:
II. Resolución de una ecuación o una inecuación con una incógnita elevada al cuadrado
Para resolver una ecuación que contiene un término con la incógnita elevada al cuadrado, la convertimos en una expresión de la forma
Ejemplo:
La expresión
Para resolver una inecuación que contiene un término con la incógnita elevada al cuadrado pasamos todos los términos a un miembro y, si es posible, factorizamos en producto de factores de primer grado.
Podemos entonces determinar el conjunto de soluciones usando una tabla de signos.
Ejemplo:
Para resolver
Puesto que una diferencia de cuadrados es igual a suma por diferencia,
Usando una tabla de signos:
Vemos que el producto es negativo o cero en el intervalo [-2, 4], por tanto, S = [-2, 4].
III. Estudio de una función cociente de dos funciones afines
Si una función es igual al cociente de dos funciones afines, la escribimos en forma canónica como
Ejemplo:
Si f es una función definida en [1,5, 6] como
La función f, definida en [1,5, 6] como
Dibujamos la curva a partir de una tabla de valores:
IV. Resolución de una ecuación o una inecuación con la incógnita en el denominador
—En el caso de una ecuación, multiplicamos en cruz para eliminar los denominadores.
Ejemplo:
Si
Operando:
El conjunto de soluciones es S = {3}.
—En el caso de una inecuación, pasamos todos los términos a un miembro y, si es posible, la expresamos como un cociente de factores de primer grado. A partir de ahí podemos deducir el conjunto de soluciones usando una tabla de signos.
Ejemplo:
Si
Reduciendo a común denominador, obtenemos:
Finalmente, usamos una tabla de signos:
El cociente es negativo o cero en el intervalo (0, 3], de forma que
Recuerda
—La tabla de variación de una función con una incógnita elevada al cuadrado se construye a partir de la forma canónica
—La ecuación
—Para resolver una inecuación con la incógnita elevada al cuadrado, pasamos todos los términos a uno de los dos miembros de la inecuación. Descomponiendo la expresión resultante en factores de primer grado, podemos usar una tabla de signos para determinar el conjunto de soluciones.
—Para resolver una ecuación en la que la incógnita está en el denominador, multiplicamos en cruz, para eliminar los denominadores.
—Para resolver una inecuación con la incógnita en el denominador, pasamos todos los términos a un miembro. Expresando el numerador y el denominador como producto de factores de primer grado, podemos usar una tabla de signos para determinar el conjunto de soluciones. Tenemos que tener cuidado y excluir del conjunto de soluciones aquellos valores que anulan el denominador.