FUNCIONES EXPONENCIALES Y LOGARÍTMICAS

1. Función exponencial básica

FormaElementosObservaciones
y = a^x  (a > 0, a ≠ 1)a → base x → exponentePasa 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

CambioEfecto en la gráfica
y = a^(x – p)desplaza p unidades a la derecha
y = a^(x) + qdesplaza q unidades arriba
y = –a^xreflexión en eje X

2. Función logarítmica (inversa de la exponencial)

FormaCondicionesCaracterísticas
y = log_a (x)a > 0, a ≠ 1 ; x > 0Pasa por (1, 0). Es espejo de y = a^x respecto a y = x.

2.1 Propiedades operativas

PropiedadEjemplo
log_a (MN) = log_a M + log_a Nlog(50) = log 5 + log 10
log_a (M/N) = log_a M – log_a Nlog(2/8) = log 2 – log 8
log_a (M^k) = k × log_a Mln(e^3) = 3 ln e = 3
Cambio de baselog_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

ContextoModeloVariables
Crecimiento poblacionalP = P0 × a^ta = 1 + r (r en decimal)
Interés compuestoC_f = C0 × (1 + r/n)^(n t)n = capitalizaciones/año
RadioactividadN = N0 × e^(–k t)k = constante de decaimiento
pH químicopH = –log [H⁺][H⁺] en mol/L

5. Derivadas básicas (nivel enlace con bachillerato)

FunciónDerivada (x en radianes)
e^xe^x
a^xa^x × ln a
ln x1 / x
(Solo si lo pide el profesor; omitir en ejercicios de 4.º ESO básicos.)

6. Errores frecuentes y prevención

ErrorPor qué surgeAntídoto
log 0 o log negativoArgumento ≤ 0Dominios: solo x > 0
a^0 es 0Confusión de conceptoRecordar a^0 = 1
Sumar exponentes con bases distintasReglas solo valen si la base es la MISMAFactoriza o usa log

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