FUNCIONES EXPONENCIALES Y LOGARÍTMICAS
1. Función exponencial básica
| Forma | Elementos | Observaciones |
|---|
| y = a^x (a > 0, a ≠ 1) | a → base x → exponente | Pasa por (0, 1). Si a > 1 la curva crece; si 0 < a < 1 decrece. |
1.1 Propiedades clave
- a^(x + h) = a^x × a^h
- a^(x – h) = a^x / a^h
- (a^x)^k = a^(x k)
1.2 Transformaciones
| Cambio | Efecto en la gráfica |
|---|
| y = a^(x – p) | desplaza p unidades a la derecha |
| y = a^(x) + q | desplaza q unidades arriba |
| y = –a^x | reflexión en eje X |
2. Función logarítmica (inversa de la exponencial)
| Forma | Condiciones | Características |
|---|
| y = log_a (x) | a > 0, a ≠ 1 ; x > 0 | Pasa por (1, 0). Es espejo de y = a^x respecto a y = x. |
2.1 Propiedades operativas
| Propiedad | Ejemplo |
|---|
| log_a (MN) = log_a M + log_a N | log(50) = log 5 + log 10 |
| log_a (M/N) = log_a M – log_a N | log(2/8) = log 2 – log 8 |
| log_a (M^k) = k × log_a M | ln(e^3) = 3 ln e = 3 |
| Cambio de base | log_b M = log M / log b |
3. Ecuaciones típicas
3.1 Exponenciales
a^(px + q) = b → aplica log.
Ej.: 5^(2x – 1) = 125 → 5^(2x – 1) = 5^3 → 2x – 1 = 3 → x = 2.
3.2 Logarítmicas
log (x – 1) + log (x + 3) = 1
→ log[(x – 1)(x + 3)] = 1
→ (x – 1)(x + 3) = 10
→ x^2 + 2x – 13 = 0 → x = –1 ± √14 (elige x > 1 para que el log exista).
4. Modelos y aplicaciones
| Contexto | Modelo | Variables |
|---|
| Crecimiento poblacional | P = P0 × a^t | a = 1 + r (r en decimal) |
| Interés compuesto | C_f = C0 × (1 + r/n)^(n t) | n = capitalizaciones/año |
| Radioactividad | N = N0 × e^(–k t) | k = constante de decaimiento |
| pH químico | pH = –log [H⁺] | [H⁺] en mol/L |
5. Derivadas básicas (nivel enlace con bachillerato)
| Función | Derivada (x en radianes) |
|---|
| e^x | e^x |
| a^x | a^x × ln a |
| ln x | 1 / x |
| (Solo si lo pide el profesor; omitir en ejercicios de 4.º ESO básicos.) | |
6. Errores frecuentes y prevención
| Error | Por qué surge | Antídoto |
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| log 0 o log negativo | Argumento ≤ 0 | Dominios: solo x > 0 |
| a^0 es 0 | Confusión de concepto | Recordar a^0 = 1 |
| Sumar exponentes con bases distintas | Reglas solo valen si la base es la MISMA | Factoriza o usa log |