1. Clasificación rápida y “personalidad” de cada familia
| Familia | Ecuación tipo | Rasgos característicos | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| Polinómicas | f(x)=anxn+…+a0f(x)=a_nx^n+…+a_0f(x)=anxn+…+a0 | Continuas y derivables ∀x; ↑∣↓ dictado por grado/paridad y coef. líder | x4−3×2+1x^4-3x^2+1×4−3×2+1 |
| Racionales | f(x)=P(x)/Q(x)f(x)=P(x)/Q(x)f(x)=P(x)/Q(x) | Discontinuidades donde Q=0Q=0Q=0; posible asíntota oblicua | (2x+1)/(x−2)(2x+1)/(x-2)(2x+1)/(x−2) |
| Exponenciales | f(x)=a xf(x)=a^{\,x}f(x)=ax (a>0) | Crecimiento/decay continuo; nunca 0 | 3×3^{x}3x |
| Logarítmicas | f(x)=logaxf(x)=\log_a xf(x)=logax | Dom. x>0x>0x>0; suave subida, asíntota vertical en 0 | lnx\ln xlnx |
| Trigonométricas | sen, cos, tan… | Periódicas; amplitud y fase | 2cos(3x−π)2\cos(3x-\pi)2cos(3x−π) |
Contexto – Saber “de qué tipo es” la función ayuda a prever dominio, límites y forma antes de derivar.
2. Guion de análisis completo paso a paso
- Dominio
- Polinomio → ℝ completa.
- Racional → excluye ceros de Q(x)Q(x)Q(x).
- Log → x>0x>0x>0, raíces → interior de radical ≥0, etc.
- Intersecciones
- Eje Y: f(0)f(0)f(0) si 0∈dominio.
- Eje X: resuelve f(x)=0f(x)=0f(x)=0.
- Simetrías
- f(−x)=f(x)f(-x)=f(x)f(−x)=f(x) → par (simetría Y).
- f(−x)=−f(x)f(-x)=-f(x)f(−x)=−f(x) → impar (simetría origen).
- Asíntotas
- Verticales: puntos donde la función → ±∞.
- Horizontales: limx→±∞f(x)=k\lim_{x→±∞}f(x)=klimx→±∞f(x)=k.
- Oblicuas: limx→±∞[f(x)−(mx+n)]=0\lim_{x→±∞}[f(x)-(mx+n)]=0limx→±∞[f(x)−(mx+n)]=0.
- Derivada primera
- Zonas de crecimiento (+) / decrecimiento (–).
- Máximos y mínimos locales (f’=0 y cambio de signo).
- Derivada segunda
- Concavidad y puntos de inflexión (f’’ cambia signo).
- Tabla resumida
- Combinar todo en una línea de signos con valores críticos ordenados.
- Borrador de la gráfica
- Marca ejes, simetrías, asíntotas, extremos e inflexiones; une suave según concavidad.
3. Caso práctico completo por tipo
3.1 Polinómica de cuarto grado
f(x)=x4−4x2f(x)=x^4-4x^2f(x)=x4−4×2
- Dominio: ℝ.
- Cortes X: x=0,±2x=0, ±2x=0,±2.
- f’ = 4×3−8x=4x(x2−2)4x^3-8x=4x(x^2-2)4×3−8x=4x(x2−2) → raíces 0, ±√2.
- Signos f’: (−∞,−√2)↓(-\infty,-√2)↓(−∞,−√2)↓ (−√2,0)↑\;(-√2,0)↑(−√2,0)↑ (0,√2)↓\;(0,√2)↓(0,√2)↓ (√2,∞)↑\;(√2,∞)↑(√2,∞)↑.
- Máximos locales en x=0 (0,0). Mínimos locales en x=±√2.
- f’’ = 12×2−812x^2-812×2−8 → inflexiones en ±2/3±\sqrt{2/3}±2/3.
3.2 Racional
g(x)=(2x+1)/(x−2)g(x)=(2x+1)/(x-2)g(x)=(2x+1)/(x−2)
- Dominio: ℝ{2}.
- Asíntota vertical x=2.
- División: g(x)=2+5x−2g(x)=2+\frac{5}{x-2}g(x)=2+x−25 → asíntota oblicua y=2.
- f’ = −5/(x−2)2-5/(x-2)^2−5/(x−2)2 <0 en sus dominios → siempre decreciente.
3.3 Exponencial
h(x)=5e−0.3xh(x)=5e^{-0.3x}h(x)=5e−0.3x
- Dominio ℝ, límite 0 cuando x→∞x→∞x→∞ → asíntota horizontal y=0.
- Siempre positiva y decreciente (coef. negativo).
(Se siguen los mismos 8 pasos, pero muchos resultan inmediatos por la forma).
4. Estrategias a medida
| Familia | Trucos veloces |
|---|---|
| Polinomio alto grado | saca factor común; usa simetría si sólo potencias pares/impares. |
| Racional | factoriza num/den; posibles cancelaciones simplifican análisis. |
| Exponencial + polin. | exponencial domina en ∞: limita a 0 si base<1, explota si base>1. |
| Logarítmica | crece lentamente; para límites “log / potencias” la potencia domina. |
| Trigonométrica | examina un solo periodo y replica. |
5. Errores típicos y recordatorios
| Error | Antídoto rápido |
|---|---|
| No excluir ceros de denominador en dominio | Escribe dominio antes de nada y subráyalo |
| Olvidar considerar ±∞ para asíntotas | Calcula límites en ambos sentidos |
| Solo usar derivada 1.ª para inflexiones | Debe cambiar concavidad (f’’ signo opuesto) |
| Mezclar raíces dobles con cambios de signo | En polinomios pares de multiplicidad no cambian signo |
